Rupert Huber von der Universität Regensburg sowie weitere Physiker aus Jülich, Marburg und Graz wurden am Dienstag mit dem ERC Synergy Grant für räumlich und zeitlich ultrahochaufgelöste Aufnahmen von Elektronenorbitalen ausgezeichnet.
Ein Kinoerlebnis der Extraklasse – unfassbar schnelle Quantenprozesse bis hin zu chemischen Reaktionen in höchster Auflösung zu beobachten: Das sei das Ziel des Projekts „Orbital Cinema“, für das Physiker der Universität Regensburg, des Forschungszentrums Jülich sowie der Universitäten Marburg und Graz am Dienstag einen der begehrten ERC Synergy Grants des Europäischen Forschungsrats (ERC) erhalten haben, wie die Universität Regensburg am Dienstag mitteilte.
Die Forscher wollen erstmalig die blitzartigen Bewegungen von Elektronen in Molekülen in ultraschneller Zeitlupe erfassen. Auf revolutionäre Art soll so ein direkter Einblick in die innere Struktur von Quantensprüngen und Ladungstransferprozessen gewonnen und gezeigt werden, wie sich chemische Reaktionen durch elektrische Felder und Licht steuern lassen.
6,7 Millionen Euro fließen nach Regensburg
Der Europäische Forschungsrat ERC hat den Physikern Prof. Dr. Rupert Huber von der Universität Regensburg, Prof. Dr. Ulrich Höfer von der Philipps-Universität Marburg, Prof. Dr. Stefan Tautz vom Forschungszentrum Jülich und Prof. Dr. Peter Puschnig von der Universität Graz für die Erforschung dieser Orbitale nun eine der höchsten europäischen Auszeichnungen verliehen, einen mit 11,3 Millionen Euro dotierten Synergy Grant. 6,7 Millionen Euro davon fließen allein nach Regensburg. Der Preis sei nur im Team zu gewinnen und fördert etablierte Spitzenforscher mit wissenschaftlich bahnbrechenden Vorhaben, die von einer Arbeitsgruppe allein nicht adressiert werden können.
Die vier Physiker aus Deutschland und Österreich hätten sich zum Ziel gesetzt, Orbitale nicht nur in Standbildern sondern in einer Art „Orbitalkinematographie“ zu verfolgen. „Wir wollen live beobachten, wie sich Orbitale verändern, wenn elektrische Felder oder Licht darauf wirken oder chemische Bindungen entstehen oder aufbrechen. Damit erfüllt sich ein lang gehegter Traum der Natur- und Lebenswissenschaften“, erklärt Rupert Huber. Möglich wird das nur dank der Synergie im Team.
Zentrum für Ultraschnelle Nanoskopie spielt wichtige Rolle
Die Arbeitsgruppe Huber habe sich darauf spezialisiert, Vorgänge zu verfolgen, die schneller als eine einzige Lichtschwingungsperiode ablaufen. Gemeinsam mit Ulrich Höfer konnte die Gruppe 2018 direkt visualisieren, wie Lichtfelder Elektronen durch einen Festkörper beschleunigen.Eine zentrale Rolle spielt dabei das neue Regensburger Zentrum für Ultraschnelle Nanoskopie (RUN). Die dort entstehenden weltweit einzigartigen Präzisionsmikroskopie- und Laserlabors bieten in vollklimatisierten unterirdischen Reinräumen die notwendige höchststabile Umgebung, um gleichzeitig atomare Orts- und ultraschnelle Zeitauflösung zu erreichen.