Multidimenzionální koherentní spektroscopie modelových systémů

• Název práce v češtině: Multidimenzionální koherentní spektroscopie modelových systémů
• Název v anglickém jazyce: Multi-dimensional Coherent Spectroscopy of Model Systems
• Klíčová slova: Molekulární systémy, kvantová mechanika, spektrokopie
• Klíčová slova anglicky: molecular systems, quantum mechanics, spectroscopy
• Akademický rok vypsání: 2017/2018
• Typ práce: bakalářská práce
• Ústav: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
• Vedoucí / školitel: doc. Mgr. Tomáš Mančal, Ph.D.

Zásady pro vypracování

1. Prostudovat odbornou literaturu k tématu
2. Osvojit si základy teoretického popisu nelineárních optických experimentů a jejich interpretace
3. Osvojit si práci se simulačním softwarem, případně se aktivně se podílet na jeho rozšíření
4. Simulovat optická a infračervená spektra vybraných modelových systémů s použitím realistických tvarů pulzů
5. Sepsat podrobnou rešerši a porovnat viditelnou a infračervenou dvoudimenzionální spektroskopii

Seznam odborné literatury

[1] S. Mukamel, Principles of Nonlinear Spectroscopy, Oxford University Press, Oxford, 1995
[2] T. Brixner, T. Mancal, I. V. Stiopkin and G. R. Fleming, J. Chem. Phys. 121 (2004) 4221
[3] T. Brixner, J. Stenger, H. M. Vaswani, M. Cho, R. E. Blankenship and G. R. Fleming, Nature 434 (2005) 625
[4] C. Fang, J. Wang, A. K. Charnley, W. Barber-Armstrong, A. B. Smith III, S. M. Decatur and R. M. Hochstrasser, Chem. Phys. Lett. 382 (2003) 586
[5] M. Khalil, N. Demirdoeven and A. Tokmakoff, Phys. Rev. Lett. 90 (2003) 047401
[6] D. Zigmantas, E. L. Read, T. Mancal, T. brixner, A. T. Gardiner , R. J. Cogdell and G. R. Fleming , P. Natl. Ac. Sci., 103 (2006) 12672
a další původní práce, k dispozici u vedoucího práce

Předběžná náplň práce

Dvoudimenzionální koherentní spektroskopie ve viditelné a infra-červené oblasti jsou dvě příbuzné, rychle se rozvíjející spektroskopické metody, které navazují na koherentní metody nukleární magnetické resonance a slibují přinést nové poznatky o struktuře a časovém vývoji molekulárních systémů na té nejnižší úrovni. Infračervená dvoudimensionální spektroskopie směřuje k přímému pozorování skládání proteinů a konformace molekul, zatímco ve viditelné oblasti si tato metoda dala za cíl umožnit snadnější kvantifikaci vazeb mezi elektronovými stavy v agregátech malých molekul. Úkolem této bakalářské práce je provést rešerši základní odborné literatury a srovnat obě metody mezi sebou a s podobnými metodami v nukleární magnetické rezonanci. Výpočty dvoudimenzionálních spekter modelových systémů za použití realistických pulzů budou provedeny pomocí existujícího simulačního programu. Studentovi bude poskytnut systematický úvod do potřebných partií teorie. Pro čtení původní literatury je zapotřebí alespoň pasivní znalost angličtiny. Zájemci o bližší informace nechť mě kontaktují na: [e-mail]

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Visible and infra-red two-dimensional coherent spectroscopies are two related, fast evolving spectroscopic methods that stems from coherent methods of nuclear magnetic resonance and promis to bring new information about the structure and time evolution of molecular systems on the lowest level. Infra-red two-dimensional spectroscopy pushes forward to a direct observation of protein folding and molecular conformations, while in the visible domain the method aims for easier quantification of couplings between electronic states in aggregates of small molecules. The goal of this work will be to research the basic literature on the topic and compare both methods with each other and with their counterparts in nuclear magnetic resonance. Calculations of two-dimensional spectra of model systems while using realistic pulse shapes will be made using existing software package. The student will be systematically introduced into the necessary parts of the theory. For reading original literature at least passive knowledge of English is required. For more information, contact me at: [e-mail]