Dagens utmaningar kring hållbara energikällor och energimedier kräver i många fall mer kunskap om grundläggande kemiska processer. För att få en mer detaljerad förståelse kommer man i ett europeiskt nätverk (SMART-X) studera laddningstransport i material med tidsupplöst röntgenspektroskopi.
I ett nära samarbete mellan akademiska och industriella parter kommer man utveckla experimentella och teoretiska redskap för studier av ultrasnabba fotokemiska processer.

Den aktiva utvecklingen av ljuskällor med korta röntgenpulser möjliggör studier av ultrasnabba processer i molekyler och material.
Därigenom kan vi undersöka ljusabsorption i fotosyntes och ljusinducerade strömmar i solceller i oförliknelig detalj.
För mekanistisk förståelse krävs dock teoretisk modellering, som också kan bidra till utvecklingen av mer precisa experiment.

Forskningsgrupperna vid Fysikum bidrar med teoretiska studier
i form av kvantkemiska beräkningar och simuleringar av tidsupplösta röntgenspektrum.
Nya simuleringsmetoder, skräddarsydda för röntgenområdet för molekyler i lösning, kommer utvecklas för att följa kopplad elektron/kärndynamik. Denna dynamik är ansvarig för laddningsöverföring i molekylära donoracceptorsystem och fotoströmmar i material.
Den expertis, som Fysikum bidrar med, kommer att användas för att tolka experimentella mätdata och för att designa nya experimentella mätningar av ultrasnabba fotokemiska processer.
Såväl enkla modellsystem i gasfas och vätskelösning som material för solceller och fotokatalysatorer kommer studeras.

Forskningsanslaget går till att skapa ett Marie Skłodowska-Curie nätverk inom Horisont2020.
I nätverket ingår, utöver Fysikum, nitton akademiska organisationer och industriella företag från Frankrike, Tyskland, Grekland, Israel, Italien, Nederländerna, Spanien och USA.
Femton yngre forskare kommer att rekryteras för att arbeta tillsammans mot den gemensamma målsättningen.
De kommer att utbildas i aktuella redskap inom den multidisciplinära miljön.
Fysikum kommer utöver de teoretiska studierna att bidra genom att organisera ett nätverkssymposium och ett jämställdhetsseminarium.