Molekulare Dynamik in Echtzeit

Ein europäisches Forschungsteam hat ein spektroskopisches Verfahren entwickelt, mit dem sich ultraschnelle dynamische Prozesse von Elektronen und Schwingungen innerhalb von Molekülen verfolgen lassen – und zwar mit atomarer Auflösung und in Echtzeit. Das experimentelle Team in Barcelona wurde bei der theoretischen Beschreibung der Prozesse durch ein Team der Universität Jena unterstützt.

Chemische Reaktionen sind komplexe Mechanismen. Daran beteiligt sind verschiedene dynamische Prozesse der Elektronen und der Atomkerne, die sich wechselseitig beeinflussen. Bislang lassen sich solche Prozesse, die von hoher chemischer und biologischer Relevanz sind, jedoch experimentell nur sehr schwer beobachten. Der Grund: Die Bewegungen der Elektronen und der Atomkerne sind nur schwer voneinander zu unterscheiden und laufen auf ultraschnellen Zeitskalen ab, bis runter in den Attosekundenbereich – dem Milliardstel einer Milliardstel Sekunde. Das Team hat nun ein leistungsfähiges Werkzeug vorgestellt, das solche molekularen Dynamiken in Echtzeit erfassen kann.

https://www.nature.com/articles/s41566-024-01436-9

Foto: Jens Meyer/Universität Jena