QED Chemie für realistische Systeme (QEDChem)

• Antragsteller: Dr. Johannes Flick
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation ; Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 376886738

In den letzten Jahren hat sich die Forschung an der Schnittstelle zwischen der Chemie und der Quantenoptik sehr schnell entwickelt. Diese Entwicklung bietet eine neue Möglichkeit für die Katalyse von chemischen Reaktionen. In Experimenten können nun starke Licht-Materie Wechselwirkungen realisiert werden. In diesem neuen Regime der starken Licht-Materie Wechselwirkung verlieren die einzelnen Bestandteile des Systems ihre unabhängige Identität und formen neue hybride Quasiteilchen mit neuartigem Charakter. Diese hybriden Zustände mit gemischten Licht-Materie Charakter können die chemische Landschaft des Systems fundamental verändern. In diesem neuen Feld der Quantenelektrodynamischen (QED) Chemie werden chemische Reaktionen in optischen Kavitäten durchgeführt.Mithilfe dieses Forschungsstipendiums werden wir die kürzlich eingeführten Methoden, u. a. die Quantenelektrodynamische Dichtefunktionaltheorie (QEDFT) und die Kavitäten Born-Oppenheimer (CBO) Näherung, auf echte Systeme anwenden. Um chemische Reaktionen von realistischen Systemen unter starker Licht-Materie Kopplung mithilfe von ab initio-Methoden beschreiben zu können, werden wir ein praktikables, rechnergestütztes Schema entwickeln.Die Ergebnisse dieses Forschungsstipendiums werden ein neues Feld für ab initio-Studien von gekoppelten Licht-Materiesystemen eröffnen. Die neuen rechnergestützten Methoden werden neuartige Voraussagen von chemischen Reaktionen in optischen Kavitäten ermöglichen und das Forschungsfeld der QED Chemie für praktische Anwendungen öffnen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Dr. Prineha Narang