Coherent 2D IR spectroscopy: Molecular structure and dynamics in solution

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 107, Issue 27, 2003, Pages 5258-5279

  Khalil, M ^a   Demirdoven N ^a   Tokmakoff, A ^a  

^a MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

INFRARED VIBRATIONAL SPECTROSCOPY;

EIGENVALUES AND EIGENFUNCTIONS; FOURIER TRANSFORMS; MICROSCOPIC EXAMINATION; MOLECULAR VIBRATIONS; SPECTROSCOPIC ANALYSIS;

MOLECULAR STRUCTURE;

EID: 0038784714     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0219247     Document Type: Review

References (123)

1. Mukamel, S. Annu. Rev. Phys. Chem. 2000, 51, 691.
2. Jonas, D. M. Annu. Rev. Phys. Chem. 2003, 54, 425.
3. Ernst, R. R.; Bodenhausen, G.; Wokaun, A. Principles of Nuclear Magnetic Resonance in One and Two Dimensions; Oxford University Press: Oxford, U.K., 1987.
4. Aue, W. P.; Bartholdi, E.; Ernst, R. R. J. Chem. Phys. 1976, 64, 2229.
5. Ge, N.-H.; Hochstrasser, R. M. PhysChemComm 2002, 3, 1.
6. Zanni, M. T.; Hochstrasser, R. M. Curr. Opin. Struct. Biol. 2001, 11, 516.
7. Woutersen, S.; Hamm, P. J. Phys.: Condens. Matter 2002, 14, R1035.
8. Mukamel, S.; Piryatinski, A.; Chernyak, V. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 145.
9. Cho, M. PhysChemComm 2002, 7, 1.
10. Cho, M. Two-Dimensional Vibrational Spectroscopy. In Advances in Multi-Photon Processes and Spectroscopy; Fujimura, Y., Lin, S. H., Eds.; World Scientific: Singapore, 1999; Vol. 12, p 229.
11. Blank, D.; Fleming, G. R.; Cho, M.; Tokmakoff, A. In Ultrafast Infrared and Roman Spectroscopy; Fayer, M. D., Ed.; Marcel Dekker: New York, 2001; p 437.
12. Fourkas, J. T. Annu. Rev. Phys. Chem. 2002, 53, 17.
13. Tominaga, K.; Maekawa, H. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2001, 74, 279.
14. Belabas, N.; Joffre, M. Opt. Lett. 2002, 27, 2043.
15. Underwood, D. F.; Blank, D. A. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 956.
16. Tanimura, Y.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 1993, 99, 9496.
17. Kubarych, K. J.; Milne, C. J.; Lin, S.; Astinov, V.; Miller, R. J. D. J. Chem. Phys. 2002, 116, 2016.
18. Kaufman, L. J.; Heo, J.; Zieglar, L. D.; Fleming, G. R. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 2074021.
19. Gallagher, S. M.; Albrecht, A. W.; Hybl, J. D.; Landin, B. L.; Rajaram, B.; Jonas, D. M. J. Opt. Soc. Am. B 1998, 15, 2338.
20. Hybl, J. D.; Albrecht, A. W.; Gallager-Faeder, S. M.; Jonas, D. M. Chem. Phys. Lett. 1998, 297, 307.
21. Hybl, J. D.; Ferro, A. A.; Jonas, D. M. J. Chem. Phys. 2001, 115, 6606.
22. Hybl, J. D.; Yu, A.; Farrow, D. A.; Jonas, D. M. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 7651.
23. Zhao, W.; Wright, J. C. Phys. Rev. Lett. 2000, 84, 1411.
24. Zhao, W.; Wright, J. C. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 10994.
25. Deak, J. C.; Rhea, S. T.; Iwaki, L. K.; Dlott, D. D. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4866.
26. Dlott, D. D. Chem. Phys. 2001, 266, 149.
27. Rector, K. D.; Fayer, M. D. Int. Rev. Phys. Chem. 1998, 17, 261.
28. Merchant, K. A.; Thompson, D. E.; Payer, M. D. Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 3899.
29. Thompson, D. E.; Merchant, K. A.; Fayer, M. D. J. Chem. Phys. 2001, 115, 317.
30. Hamm, P.; Lim, M.; DeGrado, W. F.; Hochstrasser, R. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 10049.
31. Asplund, M. C.; Zanni, M. T.; Hochstrasser, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 8219.
32. Khalil, M.; Demirdöven, N.; Tokmakoff, A. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 47401.
33. Gallagher Faeder, S. M.; Jonas, D. M. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 10489.
34. Piryatinski, A.; Chemyak, V.; Mukamel, S. Chem. Phys. 2001, 266, 285.
35. Demirdöven, N.; Khalil, M.; Tokmakoff, A. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 237401.
36. Woutersen, S.; Mu, Y.; Stock, G.; Hamm, P. Proc. Natl. Acad. Sci. 2001, 98, 11254.
37. Hamm, P.; Lira, M.; Hochstrasser, R. M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 6123.
38. Piryatinski, A.; Tretiak, S.; Chernyak, V.; Mukamel, S. J. Roman Spectrosc. 2000, 31, 125.
39. Piryatinski, A.; Chernyak, V.; Mukamel, S. In Ultrafast Infrared and Roman Spectroscopy; Fayer, M. D., Ed.; Marcel Dekker: New York, 2001.
40. Scheurer, C.; Piryatinski, A.; Mukamel, S. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3114.
41. Gnanakaran, S.; Hochstrasser, R. M. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 12886.
42. Okumura, K.; Tokmakoff, A.; Tanimura, Y. Chem. Phys. Lett. 1999, 314, 488.
43. Tokmakoff, A. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4247.
44. Yan, Y. J.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 1991, 94, 179.
45. Joo, T.; Jia, Y.; Yu, J.-Y.; Lang, M. J.; Fleming, G. R. J. Chem. Phys. 1996, 104, 6089.
46. Hybl, J. D.; Christophe, Y.; Jonas, D. M. Chem. Phys. 2001, 266, 295.
47. Mukamel, S. Phys. Rev. A 1983, 28, 3480.
48. Sung, J.; Silbey, R. J. J. Chem. Phys. 2001, 115, 9266.
49. Sung, J.; Silbey, R. J. J. Chem. Phys. 2003, 118, 2443.
50. Beckerle, J. D.; Casassa, M. P.; Cavanagh, R. R.; Heilweil, E. J.; Stephenson. J. C. Chem. Phys. 1992, 160, 487.
51. Rector, K. D.; Fayer, M. D. J. Chem. Phys. 1998, 108, 1794.
52. Golonzka, O.; Khalil, M.; Demirdöven, N.; Tokmakoff, A. J. Chem. Phys. 2001, 115, 10814.
53. Golonzka, O.; Khalil, M.; Demirdöven, N.; Tokmakoff, A. Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 2154.
54. Khalil, M.; Tokmakoff, A. Chem. Phys. 2001, 266, 213.
55. Cho, M. Phys. Rev. A 2000, 67, 023406.
56. Cho, M. J. Chem. Phys. 2001, 115, 4424.
57. Sung, J.; Cho, M. J. Chem. Phys. 2000, 113, 7072.
58. Wilson, E. B.; Decius, J. C.; Cross, P. C. Molecular Vibrations; Dover Publications: New York, 1980.
59. Child, M. S.; Lawton, R. T. Faraday Discuss. Chem. Soc. 1981, 71, 273.
60. Mills, I. M.; Robiette, A. G. Mol. Phys. 1985, 56, 743.
61. Mukamel, S. Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy, Oxford University Press: New York, 1995.
62. Herzberg, G. H. Infrared and Roman Spectra of Polyatomic Molecules; Krieger: Malabar, FL, 1991; Vol, 2.
63. Steffen, T.; Fourkas, J. T.; Duppen, K. J. Chem. Phys. 1996, 105, 7364.
64. Golonzka, O.; Tokmakoff, A. J. Chem. Phys. 2001, 115, 297.
65. Hochstrasser, R. M. Chem. Phys. 2001, 266, 273.
66. Lim, M.; Hochstrasser, R. M. J. Chem. Phys. 2001, 115, 7629.
67. Cho, M.; Fleming, G. R.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5314.
68. Butcher, P. N.; Cotter, D. The Elements of Nonlinear Optics; Cambridge University Press: Cambridge, U.K., 1990.
69. Ge, N.-H.; Zanni, M. T.; Hochstrasser, R. M. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 962.
70. Heilweil, E. J.; Cavanaugh, R. R.; Stephenson, J. C. J. Chem. Phys. 1988, 89, 230.
71. Arrive, S. M.; Dougherty, T. P.; Grubbs, W. T.; Heilweil, E. J. Chem. Phys. Lett. 1995, 235, 247.
72. Grubbs, W. T.; Dougherty, T. P.; Heilweil, E. J. Chem. Phys. Lett. 1994, 227, 480.
73. Refer to the Supporting Information accompanying this paper.
74. Tominaga, K.; Yoshihara, K. Phys. Rev. Lett. 1996, 76, 987.
75. Tominaga, K.; Yoshihara, K. Phys. Rev. A 1996, 55, 831.
76. Oxtoby, D. W. Annu. Rev. Phys. Chem. 1981, 32, 77.
77. Steffen, T.; Duppen, K. Chem. Phys. 1998, 233, 267.
78. Fourkas, J. T.; Kawashima, H.; Nelson, K. A. J. Chem. Phys. 1995, 103, 4393.
79. Berne, B. J.; Pecora, R. Dynamic Light Scattering; R. E. Krieger Publishing Co.: Malabar, FL, 1990.
80. Favro, L. D. Phys. Rev. 1960, 119, 53.
81. Woutersen, S.; Hamm, P. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 11316.
82. Zanni, M.; Ge, N.-H.; Kim, Y. S.; Hochstrasser, R. M. Proc. Natl Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 11265.
83. Scheurer, C.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 2001, 115, 4989.
84. Krueger, B. P.; Scholes, G. D.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 9603.
85. Bachmann, P.; Aue, W. P.; Müller, L.; Ernst, R. R. J. Magn. Reson. 1977, 28, 29.
86. States, D. J.; Haberkorn, R. A.; Ruben, D. J. J. Magn. Reson. 1982, 48, 286.
87. Keusters, D.; Tan, H.-S.; Warren, W. S. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 10369.
88. Hybl, J. D.; Gallagher Faeder, S. M.; Albrecht, A. W.; Tolbert, C. A.; Green, D. C.; Jonas, D. M. J. Lumin. 2000, 87-89, 126.
89. Derome, A. D. Modern NMR Techniques for Chemistry Research; Pergamon Press: Oxford, U.K., 1987.
90. Demirdöven, N.; Khalil, M.; Golonzka, O.; Tokmakoff, A. Opt. Lett. 2002, 27, 433.
91. Dorrer, C.; Belabas, N.; Likforman, J.-P.; Joffre, M. J. Opt. Soc. Am. B 2000, 17, 1795.
92. Okumura, K.; Tanimura, Y. J. Chem. Phys. 1997, 107, 2267.
93. Kubo. R. Adv. Chem. Phys. 1969, 15, 101.
94. Cotton, F. A.; Wilkinson, G. Advanced Inorganic Chemistry, 5th ed.; Wiley & Sons: New York, 1988.
95. Huq, F.; Skapski, A. C. J. Cryst. Mol. Struct. 1974, 4, 411.
96. Huheey, J. E.; Keiler, E. A.; Keiter, R. L. Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity, 4th ed.; HarperCollins College Publishers: New York, 1993.
97. Krimm, S.; Bandekar, J. Adv. Protein Chem. 1986, 38, 181.
98. Torii, H.; Tasumi, M. J. Chem. Phys. 1992, 95, 3379.
99. Hamm, P.; Woutersen, S. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2002, 75, 985.
100. Cha, S.; Ham, S.; Cho, M. J. Chem. Phys. 2002, 117, 740.
101. Friedrich, J.; Haarer, D. J. Chem. Phys. 1983, 79, 1612.
102. Sevian, H. M.; Skinner, J. L. Theor. Chim. Acta 1992, 82, 29.
103. Cundiff, S. T. Phys. Rev. A 1994, 49, 3114.
104. Erland, J.; Pantke, K.-H.; Mizeikis, V.; Lyssenko, V. G.; Hvam, J. M. Phys. Rev. B 1994, 50, 15047.
105. Venkatramani, R.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 2002, 117, 11089.
106. Dick, B.; Hochstrasser, R. M. J. Chem. Phys. 1983, 78, 3398.
107. Demirdöven, N.; Khalil, M.; Golonzka, O.; Tokmakoff, A. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 8025.
108. Knapp, E. W. Chem. Phys. 1984, 85, 73.
109. Knoester, J. J. Chem. Phys. 1993, 99.
110. Yang, M.; Fleming, G. R. J. Chem. Phys. 2000, 113, 2823.
111. Woutersen, S.; Hamm, P. J. Chem. Phys. 2001, 115, 7737.
112. Bosma, W. B.; Yan, Y. J.; Mukamel, S. Phys. Rev. A 1990, 42, 6920.
113. Schoenlein, R. W.; Mittleman, D. M.; Shiang, J. J.; Alivisatos, A. P.; Shank, C. V. Phys. Rev. Lett. 1993, 70, 1014.
114. de Boeij, W. P.; Pshenichnikov, M. S.; Wiersma, D. A. J. Chem. Phys. 1996, 105, 2953.
115. Agarwal, R.; Prall, B. S.; Rizvi, A. H.; Yang, M.; Fleming, G. R. J. Chem. Phys. 2002, 116, 6243.
116. Sahini, V. E.; Olteneanu, M. Rev. Roum. Chim. 1972, 18, 361.
117. Bonati, F.; Ugo, R. J. Organomet. Chem. 1967, 11, 341.
118. Scheurer, C.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 2002, 116, 6803.
119. Gallagher Faeder, S. M.; Jonas, D. M. Phys. Rev. A. 2000, 62, 033820.
120. Bree, P. d.; Wiersma, D. A. J. Chem. Phys. 1979, 70, 790.
121. Rey, R.; Moller, K. B.; Hynes, J. T. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 11993.
122. Lawrence, C. P.; Skinner, J. L. J. Chem. Phys. 2003, 118, 264.
123. Mu, Y.; Stock, G. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 5294.