Signatures of vibronic modulation of small molecular aggregates in two-dimensional electronic spectra

• Thesis title in Czech: Odraz vibronické modulace ve dvoudimenzionálních elektronických spektrech malých molekulárních agregátů
• Thesis title in English: Signatures of vibronic modulation of small molecular aggregates in two-dimensional electronic spectra
• Key words: Dvoudimenzionální elektronická spektroskopie, Přenos excitace, Vibronická vazba, Frenkelův exciton
• English key words: Electronic 2D spectroscopy, Excitation transfer, Vibronic coupling, Frenkel exciton
• Academic year of topic announcement: 2010/2011
• Thesis type: dissertation
• Thesis language: angličtina
• Department: Institute of Physics of Charles University (32-FUUK)
• Supervisor: doc. Mgr. František Šanda, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 12.10.2010
• Date of assignment: 12.10.2010
• Date and time of defence: 05.09.2019 14:00
• Date of electronic submission: 27.06.2019
• Date of submission of printed version: 27.06.2019
• Date of proceeded defence: 05.09.2019
• Opponents: Mgr. Jan Alster, Ph.D.
• Advisors: doc. Mgr. Tomáš Mančal, Ph.D.

Guidelines

1,Rešerše:
1A,Nerovnovážná statistická (kvantová) dynamika
1B,Teoretický popis nelineární koherentní spektrokopie

2,Výběr vhodného formalizmu (stoch. kvant. dynamika, řidící rovnice, či MD/QC simulace)
a formulace dynamiky optické koherence jednoduchého molekulárního systému.

3, Výpočet a publikace.

References

[1]S. Mukamel, Principles of nonlinear spectroscopy, Oxford University Press, Oxford, 1995
[2]D. Abramavicius, B. Palmieri, D.V. Voronine, F. Šanda, S. Mukamel, Chem. Rev. 109 (2009) 2350.
[3]P. Hamm, J. Helbing,J. Bredenbeck, Ann. Rev. Chem. Phys.59, (2008) 291 .
[4]E. Barkai, F.L.H. Brown, M. Orrit, H. Yang: Theory and Evaluation of Single Molecule Signals, (World Scientific, 2008).
[5]H. van Amerogen, L. Valkunas, and R. van Grondelle, Photosyntetic excitons (World Scientific, 2000).

Preliminary scope of work

Nové spektroskopické metody (nelineární koherentní spektrokopie, spektroskopie jedné molekuly aj.) zobrazují úplnou historii přenosové frekvence molekul a sledují jak vlastní dynamiku molekul tak dynamiku vybuzené excitace skrze molekulární agregáty ve spektrech proteinů, kvantových teček, fotosyntetických agregátů a kapalin. Jejich modelování vyžaduje kombinaci širokého spektra metod nerovnovážné statistické fyziky: od fenomenologických modelů stochastické kvantové dynamiky a řídicích rovnic k mikroskopickým MD simulacím a kvantové chemii. Po provedení rešerše se student podle svého zájmu zaměří buď na implementaci MD(QC) pro experimentálně zajímavé systémy nebo na rozvíjení obecné metodiky.

Preliminary scope of work in English

Novel spectroscopic probes (such as coherent nonlinear spectroscopies, single molecule spectroscopy, etc.) manifest entire stochastic path of optical molecular transition frequencies and tracks both internal dynamics of molecules or the dynamics of excitations within aggregate in the spectra of proteins, quantum dots, phototsyntetic aggregates or liquids. Their modelling require variety of methods of nonequilibrium statistical physiscs ranging from phenomenologic methods such as the stochastic dynamics or master equations up to microscopic modelling by MD simulations and quantum chemistry methods. After completing background research applicant is assumed (according to his/her interest) to focus either on implementation of MD/QC on system of experimental interest or on development of general methodics.