Mittelineaarse spektroskoopia teema juhiks on prof Aleksander Rebane ja jooksvad projektid jagunevad järgmiselt:
1. Femtosekundiline multifotoonika: Kvantitatiivsest spektroskoopiast kvantoptikani, PRG611
Projekti kestus: 01.01.20 – 31.12.24
Vastutav täitja: prof Aleksander Rebane
Mittelineaarsed optikanähtused, mille puhul neelduvad või kiirguvad korraga kaks või enam footonit on aluseks multifotoontehnoloogiale, mis on juba toonud murrangu bioloogilisse mikroskoopiasse ning mis leiab jätkuvalt väljundeid nanotehnoloogiast kvantinformaatikani. Rakendusteks optimeeritud materjalide loomine eeldab aga multifotoonse spektri kvantitatiivset ennustamist aine struktuurist lähtudes, mis seniste teadmiste põhjal pole veel teostatav. Meie projekt uurib orgaaniliste ühendite kahe- ja kolmefotoonse neeldumise spektrite alusomadusi s.h. spontaansest sümmeetria murdumisest ja lahustiga erivastasmõjudest tingitud nähtusi. Uurimise alla kuuluvad nii sünteetilised värvained, organometallilised ühendid kui ka DNA nukleotiidid ja aminohapped, milleks kasutame kõige kaasaegsemat femtosekundlaserite tehnikat käsikäes kvantkeemiliste mudelarvutustega. Lisaks uurime kvantkorreleeritud footonpaaride neeldumist, milleks loome uudse muudetava lainepikkusega footonpaaride allika.
Viide ETISes siin.
2. Intramolekulaarse elektrivalja kvantitatiivne mõõtmine kasutades DNAsse interkaleeruvaid organo-metallilisi sensoreid, PSG317
Projekti kestus: 01.03.19 – 31.12.22
Vastutav täitja: dr Charlie Stark
Deoksüribonukleiinhape (DNA) on kõige tuntum biomolekul, sest see kannab geneetilist infot, mis on kodeeritud nukleotiididest koosnevas kuulsas topelt-heeliksis. Samas erinevad DNA vormid hõlmavad lisaks ka palju keerulisemat, mitmetasandilist organisatsiooni. Neid struktuure on aga seni vähem uuritud, sest molekulaarsed elektrostaatilised jõud mis nimetaud struktuutide eest vastutavad on erakordselt raskesti mõõdetavad. Meie eksperimentide eesmärk on töötada välja uus tööriist ehk meetod DNA struktuuride sees ja -läheduses toimiva eletrivälja tugevuse kvantiseerimiseks. Selleks me mõõdame 2-fotoonse neeldumise spektrit ruteeniumi sisaldavates organometallilistes kompleksites, mis ennast spontaanselt sisestavad (interkaaleeruvad) DNA ahelate vahele. Kuna 2-fotoonse neeldumise ristlõige on teatud tingimustes elektriväljast sõltuv, siis saame seda kasutada kui omalaadset “molekulaarset voltmeetrit”, et uurida DNA oluliste omaduste eest vastutavaid molekulidevahelisi jõude.
Viide ETISes siin.
Töörühma tulemusi kajastab ka 2PA spektrite andmebaas.
Lõppenud projektid siin.
