Ein gemeinsames Forschungsprojekt der Arbeitsgruppe „Ultraschnelle Kohärente Dynamik“, geleitet von Prof. Matthias Wollenhaupt, und der Arbeitsgruppe von Prof. Thomas Baumert der Universität Kassel, schafft es auf die Titelseite des renommierten europäischen Wissenschaftsjournals „CHEMPHYSCHEM“. Thema des Artikels ist die Untersuchung des Photoelektronen-Zirkulardichroismus (PEZD) chiraler Molekülen durch Photoionisation mit zirkular polarisierten Femtosekunden Laserpulsen.

Die Besonderheit chiraler Moleküle ist, dass es von ihnen Bild und Spiegelbild (Enantiomere) gibt, die sich durch Rotationen nicht übereinander bringen lassen – wie es z.B. auch bei den menschlichen Händen der Fall ist. In der Biologie und Medizin hat dieser scheinbar minimale Effekt weitreichende Folgen. So können z.B. die beiden Enantiomere eines chiralen Moleküls sehr unterschiedlich riechen bzw. schmecken. In vielen Fällen unterscheidet sich die Wirkung chiraler Pharmazeutika grundlegend. Methoden zur empfindlichen Unterscheidung chiraler Moleküle sind deshalb für viele Anwendungsbereiche von großer Bedeutung.

Der PEZD beschreibt die Unterschiede in der Emission von Photoelektronen in Vorwärts-/ Rückwärtsrichtung bezüglich der Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls. Der PEZD ist einige Größenordungen stärker ausgeprägt als der konventionelle Zirkulardichroismus. Die Analyse der physikalischen Mechanismen zeigt, dass molekulare Resonanzen eine bedeutende Rolle für den PEZD spielen. Darüber hinaus wird eine Methode zur quantitativen Auswertung des Multiphotonen-PEZDs vorgestellt, die diese Technik zu einem vielseitigen Werkzeug zur Untersuchung chiraler Moleküle weiterentwickeln. Die Anwendungsmöglichkeiten des PEZD reichen von der Messung der Enentiomer-Verhältnisse in Molekülgemischen bis hin zur Bestimmung der Konfiguration chiraler Moleküle.

Hier geht’s zum Beitrag in der „CHEMPHYSCHEM“.

[13.02.2015]