Mathematik der Atomorbital-Tomographie (B01)

• Fachliche Zuordnung: Mathematik ; Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 432680300

Ein neuer und vielversprechender Zugang zur experimentellen Messung der quantenmechanischen Wellenfunktionen von Elektronen in Molekülen ist die sogenannte Orbitaltomographie (OT) mittels winkelaufgelöster Photoelektronenspektroskopie. Im Projekt werden wir die hierfür unabdingbaren, inversen Rekonstruktionsalgorithmen entwickeln und diese auf mit einem neuartigen Photoelektronenspektrometer gewonnenen Daten anwenden. Diese Grundlagenarbeiten werden OT für eine Vielzahl neuer Systeme etablieren können. Darüber hinaus werden wir OT zu einer Methode weiterentwickeln, mit welcher wir Femtosekundendynamik von Molekülorbitalen im dreidimensionalen Raum beobachten können. Die mathematische Herausforderung liegt hier insbesondere in der Suche nach einer praktischen Balance zwischen einer präzisen, nichtlinearen Beschreibung des Experiments und gleichzeitig recheneffizienten Näherungen in den Algorithmen.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Teilprojekt zu: SFB 1456: Mathematik des Experiments: Die Herausforderung indirekter Messungen in den Naturwissenschaften
• Großgeräte: Time-compensating extreme ultraviolet monochromator
• Gerätegruppe: 5650 Monochromatoren (außer Röntgen- 405)
• Antragstellende Institution: Georg-August-Universität Göttingen
• Teilprojektleiter: Professor Dr. David Russell Luke; Professor Dr. Stefan Mathias