Philipp Demekhin studierte Physik an der Staatlichen Universität Rostow-am-Don (Russland) und promovierte dort im Jahr 2000. Danach forschte er als Postdoktorand an der Staatlichen Verkehrsuniversität Rostow-am-Don (Russland), der Technischen Universität Kaiserslautern (mit einem Alexander-vonHumboldt-Stipendium), der Universität Kassel (mit einem EU-Marie-Curie-Stipendium) und der Universität Heidelberg. Im Jahr 2013 erhielt er eine Juniorprofessur an der Universität Kassel, wo er die Gruppe Theoretische Atom- und Molekularphysik aufbaute. Seit 2014 ist er assoziiertes Mitglied von CINSaT. Momentan ist er außerplanmäßiger Professor an der Universität Kassel und hat eine permanente Stelle. Er ist ordentliches Mitglied des CINSaT und Sprecher des Schwerpunkts “Chirale Systeme”.

Die Entwicklung von theoretischen und rechnerischen Ansätzen zur grundlegenden Beschreibung des elektronischen Kontinuumsspektrums in Molekülen mit Anwendungen zur winkel- und zeitaufgelösten Elektronen- und Fluoreszenzspektroskopie gehören zu den wichtigsten wissenschaftlichen Forschungsschwerpunkten der Gruppe. Dabei ist die Gruppe Theoretische Atom- und Molekularphysik vollständig in das Konsortium von Wissenschaftlern integriert, dass sich mit der Untersuchung der Elektronendynamik chiraler Systeme befasst. In den Jahren 2013-2016 hat dieses Konsortium finanzielle Unterstützung durch die Hessische Landesinitiative zur Entwicklung wissenschaftlicher und wirtschaftlicher Exzellenz (LOEWE) erhalten.

Im Jahr 2018 richtete dieses Konsortium von Wissenschaftlern in Kassel einen neuen DFG-Sonderforschungsbereich SFB-1319 "Extremes Licht für die Analyse und Kontrolle von molekularer Chiralität" ein. In diesem SFB-Projekt spielt die Gruppe Theoretische Atom- und Molekülphysik eine der zentralen Rollen bei der theoretischen Beschreibung des Photoelektronen-Zirkulardichroismus (PECD), der von experimentellen Kooperationspartnern in den winkelaufgelösten Photoionisations- und Fragmentierungsspektren chiraler Moleküle untersucht wird. Im Jahr 2021 bewarb sich das Konsortium erfolgreich bei der DFG für eine Verlängerung des SFB für die zweite Förderungsperiode, welche im Januar 2022 begann. Diese Aktivität der Gruppe Theoretische Atom- und Molekularphysik ist Teil des CINSaT Schwerpunkts "Chirale Systeme".

Ein aktuelles Ergebnis des SFB-1319 ELCH ist in Abb. 1 gezeigt. Der PECD für zufällig orientierte Moleküle beträgt typischerweise einige wenige Prozent. Der Effekt kann jedoch bis zu ca 10-20% verstärkt werden, indem nur eine molekulare Achse im Raum fixiert wird. Gemeinsam mit den SFB Mitgliedern Reinhard Dörner und Markus Schöffler (Goethe-Universität Frankfurt), Arno Ehresmann (Universität Kassel) und Robert Berger (Philipps-Universität Marburg) zeigten wir, dass der PECD eines vollständig raumfixierten chiralen Moleküls einen viel höheren Kontrast von bis zu 50% erreichen kann. Diese Ergebnisse ebnen den Weg für die Weiterentwicklung des PECD zu einem bisher unübertroffen empfindlichen Werkzeug für die chirale Erkennung in der Gasphase.