深入了解原子时空尺度结构变化是控制物质功能的关键,因此申请人发展并运用同时具有亚皮秒和亚埃量级超高时空分辨X射线衍射与吸收光谱技术,针对物理、化学、生物和医学等领域的超快过程,开展创新性的时间分辨结构动力学研究;迄今已发表论文20篇(包含两篇发表在PNAS的第一作者论文),受理2项美国专利。申请人系统发展了基于激光等离子体的可应用于实际研究工作的超短硬X射线源;通过超快X射线衍射观测到飞秒激光与金相互作用后的能量传递、可逆晶格收缩以及固液相变过程;采用超快X射线吸收光谱研究了两类代表性金属配位化合物的光致电子转移及氧化还原过程;将激光光谱技术应用于细菌病毒光化学灭活,并发展了可抛弃型的原位灭活方法。基于本项目的支持,申请人将利用超快X射线吸收光谱,同时结合超快激光光谱和泛函密度理论计算,集中开展携氧血红蛋白光解离后的超快结构动力学研究。
英文主题词ultrafast x-ray diffraction;transient structures;table-top;hard x-ray laser cavity;integrated dynamical studies