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11. Mai 2010

Dr. Erik T. J. Nibbering

Leiter der Abteilung Femtosekundenspektroskopie von molekularen Systemen am Max-Born-Institut

Nach seinem Studium in den Niederlanden promovierte er 1993 an der Rijksuniversiteit Groningen über elektronischen Phasenverlust und Solvatationsdynamik im Femtosekundenbereich von Farbstoffmolekülen in Flüssigkeiten. Während seines Postdoc-Aufenthaltes am Laboratoire d"Optique Appliqueé − E.N.S.T.A. − École Polytechnique (Palaiseau, France) untersuchte er nichtlineare Propagationsphänomene intensiver Femtosekundenlaserimpulse. Seit 1995 entwickelt er ultraschnelle Methoden zur Auflösung mikroskopischer Strukturinformationen chemischer Reaktionsprozesse. 2007 habilitierte er sich in Experimentalphysik an der Freien Universität Berlin.

Sein aktuelles Forschungsgebiet

Nibbering konzentrierte seine Forschung auf ultraschnelle Dynamik von Wasserstoffbrücken in Flüssigkeiten und Lösungen, Protonen- und Elektronentransferreaktionen in kondensierter Phase, Konformationsänderungen molekularer Schalter und strukturelle Dynamik biomolekularer Systeme.

Sein Ziel ist es, einen noch tieferen Einblick in die mikroskopischen Wirkungsmechanismen des Transports von Protonen in Wasser zu erhalten. Hierfür benutzt er optisch schaltbare Photosäure, um den Protonentransfer nach Basen in wässrigen Lösungen zu induzieren. Eine elektronische Anregung einer Photosäure führt zu einer erheblichen Zunahme der Azidität (typischerweise findet ein pKa-Sprung von ungefähr 6-7 Einheiten statt), wodurch Protonen auf ultraschnellen Zeitskalen generiert werden.

In Säure-Base Neutralisierungsreaktionen hat er beobachtet, dass Protonen durch Wassermoleküle geschleußt werden, die sich zwischen Säure und Base aufhalten. Diese Protonen werden auf Zeitskalen von hunderten von Femtosekunden bis zweistelligen Pikosekunden (10-13 bis 10-10 s), ähnlich dem Grotthuss-Mechanismus, der Protonentransport in reinem Wasser beschreibt, sprunghaft übertragen. Diese Resultate werden zum Verständnis von Protonentransport in Wasserstoffbrennzellen und in Protonenpumpen in Membranproteinen beitragen können.

Kontakt: Dr. Erik T. J. Nibbering, E-Mail: nibberin(at)mbi-berlin.de, www.mbi-berlin.de/de/research/projects/2-04/

Außeruniversitäre Forschung Mikrosysteme / Materialien Photonik / Optik Wissenschaftlerporträts

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