Femtosekunden-Elektronendiffraktion: Daumenkino der Moleküle

Bewegungen auf atomarer Ebene und molekulare Strukturveränderungen sind Grundphänomene in Chemie und Physik. Schon lange träumt die Wissenschaft davon, diese Prozesse auf den fundamentalen Längen‐ und Zeitskalen direkt zu beobachten. Solche „Molekülfilme“ werden durch Methoden möglich, bei denen ein kurzer Laser‐Pumppuls eine Reaktion startet und nach einer gewissen Verzögerung ein zweiter kurzer Probepuls ihren momentanen Zustand festhält. Für atomare Auflösung benötigt der Probepuls sehr kurze Wellenlängen, etwa Röntgenstrahlung oder Elektronen. Unsere Methode nutzt ultraschnelle Elektronenbeugung mit dem Vorteil relativ kompakter Experimente im Vergleich zu Freie‐Elektronen‐Lasern für Röntgenstrahlung. Damit gelingen uns erste Molekülfilme, die den Ablauf von Reaktionen im atomaren Detail zeigen. Sie geben Einblick in die Auswahlmechanismen, nach denen chemische Reaktionen einen bestimmten Reaktionspfad unter vielen Pfaden wählen