Theory of energy and charge transfer in natural and artificial ligh-harvesting systems and their investigation by spectroscopic methods
Project goals
The aim is the enhancement of the current theoretical description of ultrafast spectroscopic experiments and a reliable implementation of the theoretical methods to aid a rapid analysis of experimental observations with an emphasis on natural photosynthetic aggregates. We will concentrate on the description and design of experiments investigating ultrafast primary processes in photosynthetic systems (PS), such as energy transfer and primary electron transfer in photosynthetic reaction centers, on applicability of the extensions to the excitonic model based on inclusion of charge transfer states (CT) and incorporation of non-linearities into the description of the aggregates interaction with its protein environment, it will enable to overcome some of the difficulties of the exciton model in predicting temperature dependencies of optical spectra. The incorporation of the CT states will contribute to a unification of the description of the primary energy transfer and the primary charge separation in PS.
Keywords
spectroscopic experimentsphotosynthetic aggregatesphotosynthetic systems
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
KONTAKT
Call for proposals
KONTAKT 5 (SMSM2007ME2)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
1322/2010-32
Alternative language
Project name in Czech
Teorie přenosu energie a náboje v přírodních a umělých systémech pro sběr světelné energie a jejich zkoumání spektroskopickými metodami
Annotation in Czech
Cílem projektu je obohacení současných teoretických metod popisu ultrarychlých spektroskopických experimentů, poskytnout spolehlivou implementaci těchto metod a napomoci rychlé analýze a predikci experimentálních pozorování na molekulárních systémech sezvláštním důrazem na přírodní fotosyntetické agregáty. Půjde o popis a návrh experimentů zkoumajících ultrarychlé primární procesy ve fotosyntéze, jako jsou přenos energie ve fotosyntetických anténách a primární přenos elektronů ve fotosyntetických reakčních centrech. V projektu se bude zkoumat použitelnost rozšíření obecně používaného excitonového modelu fotosyntetických agregátů o stavy s přenosem náboje a zahrnutí nelineárních příspěvků do popisu interakce agregátů se svým proteinovým okolím, což bymohlo umožnit překonat některé těžkosti spojené s předpovědí teplotních závislostí optických spekter. Zahrnutí stavů s přenosem náboje přispěje ke sjednocení popisu primárního přenosu energie a primárního přenosu elektronů ve fotosyntetických systémech.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
BJ - Thermodynamics
CEP - secondary branch
BE - Theoretical physics
CEP - another secondary branch
—
10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)
20303 - Thermodynamics
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
We investigated the role of approximations in the description of the molecular response to optical excitation. The description of molecular state after an excitation by incoherent light and a new projector method to describe correlations between the response intervals were developed. In an international coop.,biomimetic charge transfer was observed for the first time by a 2D coherent spectroscopy.
Solution timeline
Realization period - beginning
May 1, 2007
Realization period - end
Dec 31, 2011
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 14, 2011
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP12-MSM-ME-U/01:1
Data delivery date
Jul 12, 2012
Finance
Total approved costs
2,002 thou. CZK
Public financial support
742 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
1,260 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
2 002 CZK thou.
Public support
742 CZK thou.
37%
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
CEP
BJ - Thermodynamics
Solution period
01. 05. 2007 - 31. 12. 2011