Prof. Dr. Martin Quack

Hauptarbeitsgebiete: Hochauflösende Infrarot-Spektroskopie, Spektroskopie atmosphärischer Spurengase, Kinetik intramolekularer Primärprozesse, Intramolekularer Energiefluss, Infrarot-Multiphotonen-Anregung und Laserchemie, Grundlegende Symmetrieprinzipien der intramolekularen Dynamik und Spektroskopie, Molekulare Chiralität und Symmetrieverletzungen
Martin Quack ist Leiter der Forschungsgruppe „Molekularkinetik und Spektroskopie“ an der ETH Zürich. Die Gruppe forscht hauptsächlich zum Verständnis der grundlegenden physikalisch-chemischen Primärprozesse auf molekularer Ebene. Hauptgegenstand ist die Betrachtung der Molekularbewegung nach den Grundsätzen der Quantenmechanik, die allen chemischen Reaktionen zugrunde liegt. Grundlegend wichtig hierbei ist die systematische Verbindung experimenteller und theoretischer Forschungsansätze. Bei der experimentellen Forschung liegt der Schwerpunkt auf hochauflösender Infrarot-Spektroskopie, Infrarot-Multiphoton-Anregung und zeitaufgelöster kinetischer Spektroskopie. Schließlich untersucht die Gruppe auch grundlegende Symmetrieprinzipien bei molekularen Prozessen und der molekularen Chiralität im Verhältnis zur Paritätsverletzung.
Martin Quack hat zu zahlreichen Aspekten der Molekularkinetik und Spektroskopie Grundlagenarbeit geleistet. Hierzu zählen die Formulierung detaillierter Regeln zur State-to-State-Symmetrieselektion basierend auf den Prinzipien der Kernspinsymmetrie und Paritätserhaltung bei chemischen Reaktionen, die Formulierung einer quantenstatistischen Theorie der Infrarot-Multiphoton-Anregung und deren experimenteller Überprüfung, der Ansatz zum quasi-adiabatischen Kanal bezüglich einfacher Bindungsspaltungsreaktionen, Umlagerung durch Tunneleffekte und Stereomutations-Reaktionen, die Entwicklung hochauflösender Spektroskopiemethoden zur Erforschung des intramolekularen Energieflusses vom Attosekunden- über den Femtosekunden- bis zum Picosekundenbereich, was zur Entdeckung der modenspezifischen Quantendynamik funktioneller Gruppen führte, sowie die Theorie der Quantendynamik chiraler Moleküle unter Berücksichtigung von Paritätsverletzungen. Pionierarbeit leistete er zudem bei der korrekten theoretischen Berechnung und Formulierung eines neuen experimentellen Ansatzes zur Ermittlung der extrem winzigen Energiedifferenz zwischen Enantiomeren chiraler Moleküle. Dies ist von Bedeutung für einige der grundlegenden Fragestellungen zur Symmetrieverletzung in Physik, Chemie und möglicherweise der biologischen Evolution.
Einblicke in seine jüngsten Forschungsinteressen gewährt das „Handbook of High Resolution Spectroscopy”, M. Quack, F. Merkt (Hrsg.), 3 Bände, Wiley 2011 (insbesondere die von M. Quack verfassten bzw. mitverfassten Artikel).