Der molekulare Film mit atomarer Ortsauflösung und Femtosekunde/Attosekunden Zeitauflösung

• Antragsteller: Dr. Arnaud Rouzée
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen ; Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 233252030

In diesem Vorhaben beabsichtigen wir die Dynamik licht induzierter Änderungen der elektronischen und räumlichen Struktur von Molekülen zeitaufgelöst zu erfassen. Hierzu wollen wir Experimente entwickeln und durchführen, die auf zwei neu verfügbaren ultrakurzen XUV or Röntgen Quellen basieren: der Erzeugung höherer Harmonischer (HHG) und des freien Elektronen Lasers (FEL). Unser Ziel ist es, mit Hilfe der bei der Photoionisation emittierten Elektronen Informatione über die elektronische und geometrische Struktur mit bisher nicht erreichter Präzision zu erhalten. Wenn Photoelektronen mit hohen kinetischen Energie (typisch 100 to 300 eV) ein Atom innerhalb des Moleküls verlassen, können sie an anderen Kernen gestreut werden oder mit anderen Elektronen, die von äquivalenten Atomen emittiert werden, interferieren. Die Winkelverteilung der Photoelektronen enthält somit Informationen über die Position der einzelnen Kerne.Das Experiment kombiniert drei newrtige Technologien, (i) ultrakurze Femtosekunden und oder Attosekunden XUV Lichtquellen, (ii) Laser induzierte molekulare Ausrichtung (um die molekulare Achse im Raum zu fixieren) und (iii) Winkel und kinetische Energie aufgelöste Photoelektronen Spektroskopie. Wir planen, die Dynamik der Dissoziation von CF3I, die Dynamik der Isomerisierung von C2H4 Isomeren und die Isomer abhängigen Pfade und Dynamik des 1,2 Diiodethan und 4,4' Diiodoazobenzone zu untersuchen. Sowohl die zeitliche Entwicklung der elektronischen Konfiguration als auch die molekulare Struktur können mit Hilfe der oben erwähnten Elektronenbeugung nach der XUV or Röntgen-basierten Photoionisation abgetastet werden. Wir wollen mit diesen Experimenten alle Aspekte des zeitlichen Ablaufs einer chemischen Reaktion verfolgen und uns damit einem der "Heiligen Grale" der Chemie annähern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Dänemark
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Mikhail Ivanov; Professor Dr. Jochen Küpper; Dr. Daniel Rolles; Professor Dr. Artem Rudenko; Professorin Dr. Olga Smirnova; Professor Dr. Henrik Stapelfeldt; Professor Dr. Marc Vrakking