Kasra Amini erhält 2,5 Mio. Euro Fördermittel vom Europäischen Forschungsrat
Der MBI-Forscher will ein Instrument entwickeln, um atomare Veränderungen in Molekülen und kondensierter Materie während einer Reaktion besser erfassen zu können
Kasra Amini hat den prestigeträchtigen Starting Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) erhalten. Diese stark umkämpfte Förderung wird an herausragende Nachwuchswissenschaftler*innen mit zwei- bis siebenjähriger Erfahrung nach Abschluss ihrer Promotion vergeben, die das Potenzial haben, auf ihrem Gebiet führend zu werden. Mit dem ERC Starting Grant werden über einen Zeitraum von fünf Jahren bis zu 1,5 Millionen Euro sowie zusätzlich eine Million Euro für Anlaufkosten, z. B. für die Anschaffung von Großgeräten, bereitgestellt.
Diese Förderung garantiert den Empfänger*innen vollständige Unabhängigkeit beim Aufbau eines exzellentes Forschungsteams in allen wissenschaftlichen Disziplinen. Mit diesem Zuschuss planen Kasra Amini und sein Team eine neuartige und innovative Technik zu entwickeln, die bestehende Messungen der ultraschnellen Elektronenstreuung um eine Energiedimension erweitert. Diese Technik, zeit- und energieaufgelöste Elektronenstreuung (TERES) genannt, soll es ermöglichen, die komplexe gekoppelte Dynamik zwischen Elektronen und Atomkernen in Molekülen der Gasphase und in dünnen Molekularfilmen zu erforschen.
Kasra Amini ist seit 2021 Gruppenleiter am Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie im Forschungsverbund Berlin e. V. und habilitiert sich seit 2022 im Fachbereich Physik der Freien Universität Berlin. Zuvor arbeitete Kasra als Postdoc und Research Fellow am Institute of Photonic Sciences (ICFO) in Barcelona (2017–2021) in der Gruppe Attoscience and Ultrafast Optics von Prof. Dr. Jens Biegert sowie an der Universität Warschau (2017–2018) im Quantenchemie-Labor von Prof. Dr. Robert Moszyński. Kasra schloss 2017 seine Promotion in Physikalischer und Theoretischer Chemie an der Universität Oxford (Merton College) unter der Leitung von Prof. Mark Brouard mit Auszeichnung ab, nachdem er 2012 am University College London den gemeinsamen Bachelor-Studiengang MSci Chemistry with Mathematics ebenfalls mit Auszeichnung abgeschlossen hatte.
Seit seinem Eintritt in das MBI 2021 hat Kasra die Forschungsgruppe für ultraschnelle Elektronenbeugung (UED) mit hoher Wiederholungsrate aufgebaut. Zusammen mit einem Doktoranden und einer Anschubfinanzierung vom MBI hat die Gruppe ein hochmodernes UED-Instrument mit hoher Wiederholrate gebaut, das in der Lage ist, atomare Veränderungen in Molekülen und kondensierter Materie mit einer räumlichen und zeitlichen Auflösung im subatomaren Bereich von Pikometern und Femtosekunden zu verfolgen.
Bei chemischen Reaktionen absorbieren Elektronen in Molekülen häufig Energie, was dazu führen kann, dass die Moleküle ihre Struktur verändern. Diese Veränderungen sind indes winzig und extrem schnell und trotzdem dennoch entscheidend für den Ausgang der Reaktion und die Funktion des Moleküls. Herkömmliche Methoden können diese Dynamik nicht ausreichend detailliert erfassen, um ein vollständiges Verständnis zu ermöglichen.
Das ERC-Projekt stellt sich dieser Herausforderung, indem es zwei leistungsstarke Instrumente kombiniert: (a) die ultraschnelle Elektronenbeugung (UED), die strukturelle Veränderungen in Molekülen erfasst, und (b) die Elektronenenergieverlustspektroskopie (EELS), die Informationen über elektronische Zustände liefert. Kasra und sein Team planen diese neuartige Technik, die zeit- und energieaufgelöste Elektronenstreuung (TERES), zu entwickeln, um gleichzeitig sowohl die elektronischen als auch die strukturellen Veränderungen zu überwachen, die während einer Reaktion auftreten.
Auf diese Weise können die Wissenschaftler*innen einen „Quantenmolekülfilm“ erstellen, der einen detaillierten Echtzeit-Einblick in die Strukturveränderungen, Energiedissipation und Ladungsumverteilung von Molekülen auf der Quantenebene ermöglicht. Dieser potenzielle Durchbruch könnte weitreichende Anwendungen in verschiedenen Bereichen haben – von der Verbesserung der Materialwissenschaft bis zur Erweiterung unseres Wissens über grundlegende photochemische Prozesse. Indem TERES ein klareres Bild davon vermittelt, wie Moleküle reagieren und interagieren, könnte sie zu Innovationen in den Bereichen Technologie, Energie und darüber hinaus führen und neue Türen für wissenschaftliche Entdeckungen öffnen.
Pressemitteilung des ERC European Research Council
Kontakt
Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie
Dr. Kasra Amini
Attosekundenphysik
+49 30 6392-1245
kasra.amini(at)mbi-berlin.de
www.mbi-berlin.de
Pressemitteilung MBI vom 05.09.2024