Dr. Daniel Keefer

Daniel Keefer studierte an der LMU München, wo er einen Bachelor-Abschluss in Chemie und Biochemie (2012) und einen Master-Abschluss in Chemie (2014) erwarb. Während seines Studiums verbrachte er ein Semester an der Uppsala Universität Uppsala für ein Forschungspraktikum. Danach schloss sich Daniel der Gruppe von Prof. Regina de Vivie-Riedle an der LMU an und promovierte 2019 in theoretischer Chemie, wo er sich mit Quantenmolekulardynamik in komplexen Umgebungen und optimaler Quantenkontrolle beschäftigte. Anschließend wechselte Daniel für sein Postdoc-Studium an die University of California in Irvine, unterstützt durch ein Feodor Lynen-Forschungsstipendium der Alexander von Humboldt-Stiftung. In der Gruppe von Prof. Shaul Mukamel arbeitete er an der Entwicklung und Simulation von ultraschneller Röntgenspektroskopie zur Untersuchung molekularer Photochemie. Im Jahr 2023 kam er als Gruppenleiter an das Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz in die Abteilung für Molekülspektroskopie. Daniel wurde 2023 mit dem ERC Starting Grant ausgezeichnet.

Forschungsinteressen

Elementare Prozesse in der Natur, in Materialien und in der Synthese hängen entscheidend von ultraschnellen chemischen Umwandlungen einzelner Moleküle ab. Unsere Forschungsgruppe simuliert diese Umwandlungen und ihre spektroskopischen Signale. Ziel ist es, beobachtbare Signaturen der für die Photochemie kritischen Momente in der Kern- und Elektronendynamik zu konzipieren und zu extrahieren, die die molekulare Funktionalität bestimmen. Zu diesem Zweck verwenden wir ein hochentwickeltes Simulationsprotokoll, das (Quanten-)Molekulardynamik, Elektronenstrukturtheorie, zeitaufgelöste Spektroskopie und optimale Quantenkontrolle umfasst. Unsere Simulationen addressieren und nutzen modernste experimentelle Technologien, wie z. B. Röntgenpulse von Freie-Elektronen-Lasern und Tischaufbauten, die intensive Lichtfelder im Atto- und Femtosekundenbereich (1 fs = 10-15 s) bereitstellen und damit die natürliche Zeitskala der Kern- und Elektronenbewegung erreichen. Mit dem ERC Starting Grant "QuantXS" erforschen wir die Möglichkeiten der optimalen Quantenkontrolle, um mit solchen Lichtquellen verborgene spektroskopische Signaturen elementarer chemischer Ereignisse aufzudecken.

Neueste Publikationen

1.
Keefer, D.; Cavaletto, S. M.; Rouxel, J. R.; Garavelli, M.; Yong, H.; Mukamel, S.: Ultrafast X-Ray Probes of Elementary Molecular Events. Annual Review of Physical Chemistry 74, S. 73 - 97 (2023)
2.
Cavaletto, S. M.; Keefer, D.; Mukamel, S.: High Temporal and Spectral Resolution of Stimulated X-Ray Raman Signals with Stochastic Free-Electron-Laser Pulses. Physical Review X 11, 011029 (2021)
3.
Keefer, D.; Aleotti, F.; Rouxel, J. R.; Mukamel, S.: Imaging conical intersection dynamics during azobenzene photoisomerization by ultrafast X-ray diffraction. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 118 (3), e2022037118 (2021)
4.
Keefer, D.; Mukamel, S.: Selective Enhancement of Spectroscopic Features by Quantum Optimal Control. Physical Review Letters 126, 163202 (2021)
5.
Keefer, D.; Thallmair, S.; Matsika, S.; de Vivie-Riedle, R.: Controlling Photorelaxation in Uracil with Shaped Laser Pulses: A Theoretical Assessment. Journal of the American Chemical Society 139 (14), S. 5061 - 5066 (2017)
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