Gegenstand der Forschung

Unser Beitrag zu diesem Forschungsgebiet konzentriert sich auf das Studium von Licht-induzierten Prozessen diverser biologisch relevanter Systeme. Die Auslösung solcher Prozesse durch ultrakurze (fs-ps) Laserpulse eröffnet die Möglichkeit, die ultraschnellen chemischen und physikalischen Prozesse zu untersuchen, die über den Verlauf der Reaktion auf längeren, biologisch signifikanten Zeitskalen entscheiden. Dazu bedienen wir uns femtosekunden-zeitaufgelöster Pump-Probe-Absorptions-Experimente in einem breiten Spektralbereich. Im sichtbaren, bzw. UV/VIS/NIR-Spektrum wird die Dynamik elektronischer Zustände abgefragt, im mittleren Infrarot-Bereich kann das Schwingungsspektrum des Chromophors, seiner Liganden und der Protein-Umgebung mit fs-Zeitauflösung verfolgt werden. Das hohe Potential der ultraschnellen Infrarot-Spektroskopie liegt damit in ihrer Komplementarität zur UV/VIS-Spektroskopie. Insbesondere sind in hier Absorptionsquerschnitt und Übergangsdipol-Richtung der beteiligten Schwingungsübergänge zu nennen, die den Zugriff auf Reaktions-induzierte strukturelle Dynamik erlauben. Weitere wichtige Prozesse und Parameter beinhalten die Raten für Energie-Übertragung und Relaxation sowie die Dynamik von Wasserstoff-Brückenbindungen und von Protonierungsprozessen.