In Zusammenarbeit mit Forschenden in den USA untersuchte Kochs Gruppe, wie sich die Händigkeit der Elektronenbewegung in chiralen Molekülen mit ultrakurzen Lichtimpulsen messen und gezielt manipulieren lässt. Das Team entwickelte eine interferometrische Methode, bei dem zirkular polarisierte Attosekundenpulse mit zeitlich überlappendem Infrarotlicht kombiniert werden, um die Elektronenemission aus chiralen Molekülen zu steuern. Dies gibt Auskunft darüber, wie die Elektronenbewegung von der Anordnung der Atome beeinflusst wird

Das von Kochs Gruppe vorgeschlagene Experiment wurde von Professor Dr. Hans Jakob Wörner und seinem Team an der ETH Zürich umgesetzt. Den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern gelang es, mit weiterentwickelter Technik zirkular polarisierte Attosekundenpulse zu erzeugen und mithilfe dieser verfeinerten attosekunden-chiroptischen Spektroskopie, die Händigkeit der Elektronenbewegungen mit bisher unerreichter zeitlicher Auflösung zu erfassen und zu manipulieren.

“Die Möglichkeit, die ultraschnelle Elektronenbewegung in chiralen Molekülen in Echtzeit zu steuern, eröffnet eine neue Perspektive darauf, wie Chiralität elektronische Prozesse bestimmt“, sagt Alexander Blech, Doktorand in der Arbeitsgruppe von Christiane Koch.

Diese Studie gibt neue Impulse für die Forschung und Anwendung. Forschende können mit dieser ultrapräzisen Methode die Dynamik chiraler Moleküle auf elektronischer Ebene in zeitlicher Auflösung untersuchen. Für Anwendungen ergeben sich neue Möglichkeiten in der Spintronik, Medizin und der Biosensorik.

Publikation in "Physical Review Research"

Publikation in "Nature"