Questo laboratorio nasce per lo studio delle proprietà chimico-fisiche delle molecole attraverso la "visualizzazione" della struttura elettronica esterna, che viene rappresentata usualmente in termini di orbitale molecolare. Poter visualizzare questa struttura e seguirne l'evoluzione nel tempo a seguito di eccitazione elettronica o vibrazionale, consente di comprendere il modo con cui la molecola interagisce con l'ambiente circostante.

La tecniche sperimentali sviluppate nel nostro laboratorio per lo studio della struttura elettronica molecolare sono:

• tomografia XUV mediante generazione di armoniche di ordine elevato
• diffrazione di elettroni indotta da laser (LIED)

Sorgente laser

In laboratorio è presente una sorgente amplificata a Ti:zaffiro (800 nm) che genera impulsi da 20 fs con una energia fino a 15 mJ e frequenza di ripetizione di 1 kHz. A partire da questa sorgente laser commerciale, si sta sviluppando una sorgente parametrica nel medio infrarosso per la realizzazione degli esperimenti in regime di campo forte e delle sorgenti parametriche nel visibile/UV per l'eccitazione delle dinamiche molecolari.

Strumenti per tomografia molecolare

Il laboratorio è in fase di allestimento, in particolare sono stati progettati due apparati che al momento sono in avanzata fase di realizzazione.
Il laboratorio sarà dotato di un innovativo spettrometro XUV con reticoli per l'analisi della radiazione XUV nel range spettrale fra 16 eV e 1 keV. La sua configurazione consentirà di analizzare anche la struttura spaziale delle armoniche generate e la polarizzazione della radiazione XUV.
Per la rivelazione degli elettroni diffratti negli esperimenti di LIED si sta realizzando uno spettrometro Velocity Map Imaging per elettroni fino a 200 eV.

Questo laboratorio è stato realizzato grazie ad un finanziamento ERC Starting Research Grant, nell'ambito del progetto UDynI (Ultrafast Dynamic Imaging of complex molecules).