לב צ’ונטונוב

מעבדה לספקטרוסקופיה רבת מימדים של תהליכים מולקולרים אולטרה-מהירים

אנו משתמשים ברצפים של פולסי לייזר פמטו-שניות (10-15 שניה) לחקר דינמיקה של מולקולות חופשיות בתמיסה ומולקולות שתנועתם מוגבלת לאיזורים תחומים בסביבת מולקולות ביולוגיות ומבנים ננומטרים. המחקר מתרכז בשינויים מבניים אולטרה-מהירים שמולקולות עוברות בהשפעת הכוחות המתנדנדים אקראית המופעלים ע”י מולקולות הממס וכן בהעברת העירעור של אופני תנודה לאורך הערוצים התוך-מולקולרים והבין-מולקולריים.

שיטת המחקר העיקרית שלנו היא ספקטרוסקופית תנודות דו-מימדית (2D-IR) החדשנית המתבססת על עירעור פיתאומי של האופנים הנבחרים של המולקולה ודגימת דעיכתם המהירה לתוך אופנים אחרים של המולקולה, לתוך אופנים של מולקולה אחרת העוברת אינטראקציה איתה, או לתוך האופנים של הממס. פריסת אותות הנמדדים בשני מימדים מאפשרת זיהוי הקורלציות בין אופני תנודה שונים וכן הפרדה בין אופני תנודה בעלי תדרי העירעור דומים המייצגים קונפורמציות שונות של המולקולה. הענות המהירה של מערכת הספקטרוסקופית שלנו תאפשר להפריד בין זמני דעיכה שונים המאפיינים את הקונפורמציות השונות ואת קינטיקת ההמרה ההדדית שלהן. תאור סכמתי של אופן ביצוע ניסוי טיפוסי בספקטרוסקופיה דו-מימדית בעזרת ארבעה פולסי לייזר מופיע בתמונה למטה.

הבנה מעמיקה ברמה אטומית אותה נפתח לאורך המחקר תתרום לפענוח תופעות מורכבות רבות, כולל מנגנוני איתות תוך-מולקולרים ובין-מולקולרים, מבוססים לכאורה על קיום נתיבי העברת אנרגיה יעילים, פיתוח מתמרים יעילים מבוססים על ננו-חלקיקים (כך שאנרגיה הנבלעת על ידי הננו-חלקיק תנווט לאורך נתיבים מולקולריים ולא תתפשט באקראיות כחום), ותופעות מרהיבות אחרות רבות.

מועמדים בכל רמות האקדמיות המעונינים במחקר זה מוזמנים ליצור קשר עם לב צ’ונטונוב

בתר דוקטורט: Department of Chemistry, University of Pennsylvania, 2012-2014; Department of Chemical Physics, Weizmann Institute of Science, 2009-2012

דוקטורט: Schulich Faculty of Chemistry, Technion – ITT, 2009