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Präsenz-Veranstaltung 05.04.2024 - 12:15

Veranstaltungsort:

Ort: [0005010122] Bibliothek Physik / Experimentalphysik, Universitätsplatz 5, 1.Obergeschoß

Teilnahme

Anmeldung: Anmeldepflichtig
Anmeldung bis 04.04.2024, 15:27

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Faculty Club

Peter Puschnig: "Wie filmt man Elektronen in Molekülen? Und was können wir daraus lernen?"

Im Namen von unserem Dekan Herrn Prof. Klemens Fellner dürfen wir Sie recht herzlich zum nächsten NAWI Faculty-Club einladen.

Diesmal wird uns ERC Synergy Grant Projektleiter Assoz.-Prof. Dr. Peter Puschnig Wissenschaft näherbringen.

Der Vortrag richtet sich nach wie vor gleichermaßen an Allgemeines Personal, wissenschaftliches Personal und natürlich auch an interessierte Studierende aller Institute der Fakultät und an Interessierte darüber hinaus (bitte gerne weiterleiten).

Um eine bessere Planung zu gewährleisten dürfen wir Sie/Euch um eine schriftliche Zusage unter nawi.dekanat(at)uni-graz.at bitten.

Inhalt:
Um eine bessere Planung zu gewährleisten dürfen wir Sie/Euch um eine schriftliche Zusage bitten.Nach den Gesetzen der Quantenmechanik beschreiben Orbitale, die in Lehrbüchern und Erklärvideos oft als bunte Ballons oder Wolken dargestellt werden, den Aufenthaltsort von Elektronen in Molekülen. Die Arbeitsgruppe "Elektronische Struktur von Nanomaterialien" am Institut für Physik hat ein Verfahren mitentwickelt, das nicht nur einzelne Schnappschüsse solcher Elektronenorbitale sichtbar machen kann, sondern sogar deren zeitliche Änderung auf einer ultrakurzen Zeitskala - ein Millionstel einer Milliardstel Sekunde - filmen kann.​

Im Vortrag wird zunächst erklärt, wie statische Bilder von der räumlichen Verteilung der Elektronen in Molekülen mit Hilfe der so genannten "Photoemissions-Orbitaltomographie" rekonstruiert werden können. Die Aufnahme von "Orbitalfilmen" gelingt dann durch zwei, unmittelbar aufeinanderfolgende, ultrakurze Laserpulse: der erste regt das Elektron in einen energetisch höheren Zustand an, der zweite Puls schießt das Elektron aus dem Molekül in Richtung eines Elektronen-Implusmikroskops, das die Dynamik der angeregten Elektronenorbitalen abbildet. Was lernen wir daraus? Es sind genau solche Elektronen-Anregungsprozesse, die auch für Anwendungen höchst relevant sind. So wird etwa die Wirkungsweise von organischen Solarzellen - also Halbleitermaterialien aus Kohlenstoff-basierten Molekülen - maßgeblich bestimmt durch die Elektronenverteilung in den ersten Augenblicken, nachdem das Sonnenlicht mit den Elektronen der Moleküle in Wechselwirkung tritt. ​

Der Vortrag gibt schließlich auch einen Ausblick auf das vom ERC geförderte Projekt "Orbital Cinema". Hier sollen in den nächsten, knapp sechs Jahren mit demselben Verfahren unter anderem Elektronen während chemischer Reaktionen "gefilmt" werden. Besonders spannende Ergebnisse verspricht auch die Weiterentwicklung des Messverfahrens hin zur Attosekunden-Zeitskala, d.h. das Milliardstel einer Milliardstel Sekunde! Damit wird es erstmalig möglich werden, die innere Struktur von Quantensprüngen räumlich und zeitlich aufgelöst greifbar zu machen.​

 

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