Mitglieder-Login
Spektroskopie und Kontrolle von hoch-korrelierten Elektronen- und Kernbewegungen in Molekülen: theoretische Betrachtung
Theorie und Experiment bilden verschiedene Ausgangspunkte zur Nutzung und Steuerung von Reaktionen. Da bis vor wenigen Jahren ultraschnelle, lichtangeregte Prozesse nicht in Echtzeit zu beobachten waren, ist dieses Gebiet auch Neuland für die Theorie. Die Theoretiker im MAP-Cluster entwickeln neuartige konzeptionelle und numerische Werkzeuge für die Beschreibung dieser Prozesse und die Interpretation der Messergebnisse.
- Fig. 1: Zeit- und frequenzaufgelöstes Fluoreszenzspektrum eines Elektronentransfersystems.
Elektronenbewegung kann durch die kohärente Überlagerung angeregter elektronischer Zustände erzeugt werden. Dies kann optisch durch einen Attosekunden-Lichtimpuls geschehen oder molekülintern durch die Kopplung elektronischer Zustände (siehe Fig. 1). Mit Hilfe der Elektronendynamik können die allerersten Schritte von Reaktionen beobachtbar gemacht werden, denen dann die Kernbewegungen folgen. Erkenntnisse über den Ablauf dieser ersten Schritte sind deshalb wichtig, weil das Fernziel lautet, Reaktionen ganz gezielt mit Hilfe von Licht auszulösen und zu steuern, in der Hoffnung, dass die ganze Kaskade an weiteren Bewegungen folgt. Selbst umfangreiche Reaktionen an großen Molekülen in der Natur wie Proteinfaltungen fangen vermutlich mit kleinen Elektronenbewegungen an.
Prof. Dr. Wolfgang Domcke