Hans Jakob Wörner (Chemiker)

Hans Jakob Wörner (* 13. März 1981 in Freiburg im Breisgau) ist ein deutsch-schweizerischer Physikochemiker. Er ist Professor an der ETH Zürich.

Leben

Wörner studierte Chemie an der ETH Zürich mit dem Diplom 2003 und der Promotion 2007 bei Frédéric Merkt. In seiner Dissertation (High-resolution spectroscopic studies of non-Born-Oppenheimer effects) befasste er sich mit Phänomenen, die nicht durch die Born-Oppenheimer-Näherung beschreibbar sind und die er mit hochauflösender Laserspektroskopie im extremen Ultraviolett untersuchte. Er konnte dabei ein bedeutendes spektroskopisches Problem lösen. Durch eine originelle Beschreibung der geometrischen Phase im molekularen Tunneleffekt konnte er erstmals die rotationsaufgelösten Spektren des Methankations (CH₄⁺) und seiner Isotopomere (CH₃D⁺ und CD₃H⁺) zuordnen. Als Post-Doktorand war er am Laboratoire Aimé Cotton des CNRS in Orsay bei Christian Jungen und am Joint Laboratory of Attosecond Science in Ottawa bei Paul Corkum. Dort entwickelte er eine neuartige Methode für die Beobachtung von Elektronenbewegungen während chemischer Reaktionen. 2010 erhielt er eine Förderprofessur des Schweizerischen Nationalfonds am Laboratorium für Physikalische Chemie der ETH Zürich. 2013 erhielt er eine feste Professur. Er ist dort Gruppenleiter der Atto-Gruppe (Ultrafast Spectroscopy and Attosecond Science).

Werk

Mit seiner Forschungsgruppe beobachtete als einer der Ersten Subfemtosekunden-Quantendynamik von Elektronen in Molekülen, insbesondere die Ladungsmigration in einem ionisierten Molekül und die Ionissationsdynamik von Molekülen auf der Attosekundenskala. Weitere Pionierleistungen umfassen die Entwicklung der Attosekundenspektroskopie in der flüssigen Phase, von laborbasierter Röntgenspektroskopie auf der Femto- und der Subfemtosekundenskala, sowie neuartiger Methoden für die zeitaufgelöste Messung von molekularer Chiralität in chemischen Reaktionen.

Seine Forschungsgruppe hält den aktuellen Weltrekord des kürzesten je gemessenen Laserpulses (43 Attosekunden).

Ehrungen und Preise

2012 ERC Starting Grant des Europäischen Forschungsrats
2012 Grammaticakis-Neumann Prize der Schweizerischen Chemischen Gesellschaft
2012 Ružička-Preis der ETH Zürich
2013 Wahl zum Mitglied der Jungen Akademie für den Zeitraum 2013–2018
2013 Nernst-Haber-Bodenstein-Preis der Deutschen Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemie
2013 Broida-Preis des International Symposium on Free Radicals
2014 Klung-Wilhelmy-Wissenschafts-Preis der FU Berlin
2015 Carus-Preis der Leopoldina,
2018 ERC Consolidator Grant des Europäischen Forschungsrats
2018 Coblentz Award der Coblentz Society
2020 New Horizons Lectureship der International Solvay Institutes

Weblinks

Einzelnachweise

↑ Dissertation, doi:10.3929/ethz-a-005413150.
↑ H. J. Wörner, R. van der Veen, F. Merkt: Jahn-Teller Effect in the Methane Cation: Rovibronic Structure and the Geometric Phase. In: Physical Review Letters. Band 97, Nr. 17, 27. Oktober 2006, ISSN 0031-9007, S. 173003, doi:10.1103/PhysRevLett.97.173003 (aps.org [abgerufen am 31. März 2020]).
↑ H. J. Wörner, J. B. Bertrand, D. V. Kartashov, P. B. Corkum, D. M. Villeneuve: Following a chemical reaction using high-harmonic interferometry. In: Nature. Band 466, Nr. 7306, Juli 2010, ISSN 1476-4687, S. 604–607, doi:10.1038/nature09185 (nature.com [abgerufen am 12. Februar 2021]).
↑ H. J. Wörner, J. B. Bertrand, B. Fabre, J. Higuet, H. Ruf, A. Dubrouil, S. Patchkovskii, M. Spanner, Y. Mairesse, V. Blanchet, E. Mével, E. Constant, P. B. Corkum, D. M. Villeneuve: Conical Intersection Dynamics in NO2 Probed by Homodyne High-Harmonic Spectroscopy. In: Science. Band 334, Nr. 6053, 14. Oktober 2011, ISSN 0036-8075, S. 208–212, doi:10.1126/science.1208664 (sciencemag.org [abgerufen am 12. Februar 2021]).
↑ P. M. Kraus, B. Mignolet, D. Baykusheva, A. Rupenyan, L. Horný, E. F. Penka, G. Grassi, O. I. Tolstikhin, J. Schneider, F. Jensen, L. B. Madsen, A. D. Bandrauk, F. Remacle, H. J. Wörner: Measurement and laser control of attosecond charge migration in ionized iodoacetylene. In: Science. Band 350, Nr. 6262, 13. November 2015, ISSN 0036-8075, S. 790–795, doi:10.1126/science.aab2160 (sciencemag.org [abgerufen am 5. Oktober 2019]).
↑ Martin Huppert, Inga Jordan, Denitsa Baykusheva, Aaron von Conta, Hans Jakob Wörner: Attosecond Delays in Molecular Photoionization. In: Physical Review Letters. Band 117, Nr. 9, 22. August 2016, ISSN 0031-9007, S. 093001, doi:10.1103/PhysRevLett.117.093001 (aps.org [abgerufen am 5. Oktober 2019]).
↑ Inga Jordan, Martin Huppert, Dominik Rattenbacher, Michael Peper, Denis Jelovina, Conaill Perry, Aaron von Conta, Axel Schild, Hans Jakob Wörner: Attosecond spectroscopy of liquid water. In: Science. Band 369, Nr. 6506, 21. August 2020, ISSN 0036-8075, S. 974–979, doi:10.1126/science.abb0979 (sciencemag.org [abgerufen am 12. Februar 2021]).
↑ Yoann Pertot, Cédric Schmidt, Mary Matthews, Adrien Chauvet, Martin Huppert, Vit Svoboda, Aaron von Conta, Andres Tehlar, Denitsa Baykusheva, Jean-Pierre Wolf, Hans Jakob Wörner: Time-resolved x-ray absorption spectroscopy with a water window high-harmonic source. In: Science. Band 355, Nr. 6322, 20. Januar 2017, ISSN 0036-8075, S. 264–267, doi:10.1126/science.aah6114 (sciencemag.org [abgerufen am 12. Februar 2021]).
↑ Kristina S. Zinchenko, Fernando Ardana-Lamas, Issaka Seidu, Simon P. Neville, Joscelyn van der Veen, Valentina Utrio Lanfaloni, Michael S. Schuurman, Hans Jakob Wörner: Sub-7-femtosecond conical-intersection dynamics probed at the carbon K-edge. In: Science. Band 371, Nr. 6528, 29. Januar 2021, ISSN 0036-8075, S. 489–494, doi:10.1126/science.abf1656 (sciencemag.org [abgerufen am 12. Februar 2021]).
↑ Denitsa Baykusheva, Hans Jakob Wörner: Chiral Discrimination through Bielliptical High-Harmonic Spectroscopy. In: Physical Review X. Band 8, Nr. 3, 10. September 2018, S. 031060, doi:10.1103/PhysRevX.8.031060 (aps.org [abgerufen am 12. Februar 2021]).
↑ Denitsa Baykusheva, Daniel Zindel, Vít Svoboda, Elias Bommeli, Manuel Ochsner, Andres Tehlar, Hans Jakob Wörner: Real-time probing of chirality during a chemical reaction. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 116, Nr. 48, 26. November 2019, ISSN 0027-8424, S. 23923–23929, doi:10.1073/pnas.1907189116, PMID 31723044 (pnas.org [abgerufen am 12. Februar 2021]).
↑ Thomas Gaumnitz, Arohi Jain, Yoann Pertot, Martin Huppert, Inga Jordan, Fernando Ardana-Lamas, Hans Jakob Wörner: Streaking of 43-attosecond soft-X-ray pulses generated by a passively CEP-stable mid-infrared driver. In: Optics Express. Band 25, Nr. 22, 30. Oktober 2017, ISSN 1094-4087, S. 27506–27518, doi:10.1364/OE.25.027506 (osapublishing.org [abgerufen am 12. Februar 2021]).
↑ Kürzester Laserpuls. Abgerufen am 12. Februar 2021.

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[diss-1] Dissertation, doi:10.3929/ethz-a-005413150.

[2] H. J. Wörner, R. van der Veen, F. Merkt: Jahn-Teller Effect in the Methane Cation: Rovibronic Structure and the Geometric Phase. In: Physical Review Letters. Band 97, Nr. 17, 27. Oktober 2006, ISSN 0031-9007, S. 173003, doi:10.1103/PhysRevLett.97.173003 (aps.org [abgerufen am 31. März 2020]).

[3] H. J. Wörner, J. B. Bertrand, D. V. Kartashov, P. B. Corkum, D. M. Villeneuve: Following a chemical reaction using high-harmonic interferometry. In: Nature. Band 466, Nr. 7306, Juli 2010, ISSN 1476-4687, S. 604–607, doi:10.1038/nature09185 (nature.com [abgerufen am 12. Februar 2021]).

[4] H. J. Wörner, J. B. Bertrand, B. Fabre, J. Higuet, H. Ruf, A. Dubrouil, S. Patchkovskii, M. Spanner, Y. Mairesse, V. Blanchet, E. Mével, E. Constant, P. B. Corkum, D. M. Villeneuve: Conical Intersection Dynamics in NO2 Probed by Homodyne High-Harmonic Spectroscopy. In: Science. Band 334, Nr. 6053, 14. Oktober 2011, ISSN 0036-8075, S. 208–212, doi:10.1126/science.1208664 (sciencemag.org [abgerufen am 12. Februar 2021]).

[5] P. M. Kraus, B. Mignolet, D. Baykusheva, A. Rupenyan, L. Horný, E. F. Penka, G. Grassi, O. I. Tolstikhin, J. Schneider, F. Jensen, L. B. Madsen, A. D. Bandrauk, F. Remacle, H. J. Wörner: Measurement and laser control of attosecond charge migration in ionized iodoacetylene. In: Science. Band 350, Nr. 6262, 13. November 2015, ISSN 0036-8075, S. 790–795, doi:10.1126/science.aab2160 (sciencemag.org [abgerufen am 5. Oktober 2019]).

[6] Martin Huppert, Inga Jordan, Denitsa Baykusheva, Aaron von Conta, Hans Jakob Wörner: Attosecond Delays in Molecular Photoionization. In: Physical Review Letters. Band 117, Nr. 9, 22. August 2016, ISSN 0031-9007, S. 093001, doi:10.1103/PhysRevLett.117.093001 (aps.org [abgerufen am 5. Oktober 2019]).

[7] Inga Jordan, Martin Huppert, Dominik Rattenbacher, Michael Peper, Denis Jelovina, Conaill Perry, Aaron von Conta, Axel Schild, Hans Jakob Wörner: Attosecond spectroscopy of liquid water. In: Science. Band 369, Nr. 6506, 21. August 2020, ISSN 0036-8075, S. 974–979, doi:10.1126/science.abb0979 (sciencemag.org [abgerufen am 12. Februar 2021]).

[8] Yoann Pertot, Cédric Schmidt, Mary Matthews, Adrien Chauvet, Martin Huppert, Vit Svoboda, Aaron von Conta, Andres Tehlar, Denitsa Baykusheva, Jean-Pierre Wolf, Hans Jakob Wörner: Time-resolved x-ray absorption spectroscopy with a water window high-harmonic source. In: Science. Band 355, Nr. 6322, 20. Januar 2017, ISSN 0036-8075, S. 264–267, doi:10.1126/science.aah6114 (sciencemag.org [abgerufen am 12. Februar 2021]).

[9] Kristina S. Zinchenko, Fernando Ardana-Lamas, Issaka Seidu, Simon P. Neville, Joscelyn van der Veen, Valentina Utrio Lanfaloni, Michael S. Schuurman, Hans Jakob Wörner: Sub-7-femtosecond conical-intersection dynamics probed at the carbon K-edge. In: Science. Band 371, Nr. 6528, 29. Januar 2021, ISSN 0036-8075, S. 489–494, doi:10.1126/science.abf1656 (sciencemag.org [abgerufen am 12. Februar 2021]).

[10] Denitsa Baykusheva, Hans Jakob Wörner: Chiral Discrimination through Bielliptical High-Harmonic Spectroscopy. In: Physical Review X. Band 8, Nr. 3, 10. September 2018, S. 031060, doi:10.1103/PhysRevX.8.031060 (aps.org [abgerufen am 12. Februar 2021]).

[11] Denitsa Baykusheva, Daniel Zindel, Vít Svoboda, Elias Bommeli, Manuel Ochsner, Andres Tehlar, Hans Jakob Wörner: Real-time probing of chirality during a chemical reaction. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 116, Nr. 48, 26. November 2019, ISSN 0027-8424, S. 23923–23929, doi:10.1073/pnas.1907189116, PMID 31723044 (pnas.org [abgerufen am 12. Februar 2021]).

[12] Thomas Gaumnitz, Arohi Jain, Yoann Pertot, Martin Huppert, Inga Jordan, Fernando Ardana-Lamas, Hans Jakob Wörner: Streaking of 43-attosecond soft-X-ray pulses generated by a passively CEP-stable mid-infrared driver. In: Optics Express. Band 25, Nr. 22, 30. Oktober 2017, ISSN 1094-4087, S. 27506–27518, doi:10.1364/OE.25.027506 (osapublishing.org [abgerufen am 12. Februar 2021]).

[13] Kürzester Laserpuls. Abgerufen am 12. Februar 2021.