Coherent electronic and nuclear dynamics for charge transfer in 1-ethyl-4-(carbomethoxy)pyridinium iodide

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 110, Issue 40, 2006, Pages 19771-19783

  Moran, Andrew M ^a   Park, Sungnam ^a,b   Scherer, Norbert F ^a  

^a UNIVERSITY OF CHICAGO   (United States)

^b STANFORD UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COHERENT LIGHT; LIGHT POLARIZATION; MATHEMATICAL TRANSFORMATIONS; NUCLEAR PHYSICS; PROBABILITY DENSITY FUNCTION; RELAXATION PROCESSES; SIGNAL PROCESSING;

CHARGE TRANSFER EXCITATION; NUCLEAR DYNAMICS; PHOTOINDUCED; POLARONIC INTERACTIONS;

CHARGE TRANSFER;

EID: 33750374253     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp062020e     Document Type: Article

References (101)

1. Marcus, R. A.; Sutin, N. Biochim. Biophys. Acta 1985, 85, 811.
2. Barbara, P. F.; Meyer, T. J.; Ratner, M. A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 13148.
3. Bixon, M.; Jortner, J. Advances in Chemical Physics; John Wiley and Sons: New York, 1999; Vol. 106.
4. Newton, M. D. Electron Transfer in Chemistry; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2001.
5. Brunschwig, B. S.; Creutz, C.; Sutin, N. Chem. Soc. Rev. 2002, 31, 168.
6. Endicott, J. F.; Chen, Y. J.; Xie, P. Coord. Chem. Rev. 2005, 249, 343.
7. Guisinger, N. P.; Yoder, N. L.; Hersam, M. C. Proc. Natl. Acad. Sci. 2005, 102, 8838.
8. Friedman, R. S.; McAlpine, M. C.; Ricketts, D. S.; Ham, D.; Lieber, C. M. Nature 2005, 434, 1085.
9. Reed, M. A., Lee, T., Eds. Molecular Nanoelectronics; American Scientific Publishers: 2003.
10. Joachim, C.; Ratner, M. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 8800.
11. Segal, D.; Nitzan, A.; Hanggi, P. J. Chem. Phys. 2003, 119, 6840.
12. Lee, C. H.; Yu, G.; Moses, D.; Heeger, A. J. Synth. Met. 1995, 69, 429.
13. Sheats, J. R.; Antoniadis, H.; Hueschen, M.; Leonard, W.; J. M.; Moon, R.; Roitman, D.; Stocking, A. Science 1996, 273, 5277.
14. Keir, P. D.; Wager, J. F. Annu. Rev. Mater. Sci. 1997, 27, 223.
15. Friend, R. H.; Gymer, R. W.; Holmes, A. B.; Burroughes, J. H.; Marks, R. N.; Taliani, C.; Bradley, D. D. C.; dos Santos, D. A.; Brédas, J. L.; Loglund, M.; Salaneck, W. R. Nature 1999, 397, 121.
16. Belijonne, D.; Pourtois, G.; Silva, C.; Hennebicq, E.; Herz, L. M.; Friend, R. H.; Scholes, G. D.; Setayesh, S.; Mullen, K.; Bredas, J. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 10982.
17. Fleming, G. R.; van Grondelle, R. Curr. Opin. Struct. Biol. 1997, 7, 738.
18. Sundstrom, V.; Pullertis, T.; van Grondelle, R. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2327.
19. Blankenship, R. E. Molecular Mechanisms of Photosynthesis; Blackwell Science: Oxford, U.K., 2002.
20. Schoenlein, R. W.; Peteanu, R. A.; Mathies, C. V. Science 1991, 92, 4012.
21. Wang, J. P.; El-Sayed, M. A. Biophys. J. 2001, 80, 961.
22. Ruhman, S.; Hou, B.; Friedman, N.; Ottolenghi, M.; Sheves, M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8854.
23. Ulstrup, J.; Jortner, J. J. Chem. Phys. 1975, 63, 4358.
24. Jortner, J. J. Chem. Phys. 1976, 64, 4860.
25. Bixon, M. Chem. Phys. 1976, 13, 447.
26. Blackbourn, R. L.; Johnson, C. S.; Hupp, J. T.; Bryant, M. A.; Sobocinski, R. L.; Pemberton, J. E. J. Phys. Chem. 1991, 95, 10535.
27. Tominaga, K.; Kliner, D. A. V.; Johnson, A. E.; Levinger, N. E.; Barbara, P. F. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1228.
28. Wynne, K.; Galli, C Hochstrasser, R. M. J. Chem. Phys. 1994, 100, 4797.
29. Britt, B. M.; McHale, J. L.; Friedrich, D. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 6347.
30. Myers, A. B. Chem. Rev. 1896, 96, 911.
31. Marin, T. W.; Homoelle, B. J.; Spears, K. G. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 1152.
32. Cave, R. J.; Baxter, D. V.; Goddard, W. A., III; Baldeschwieler, J. D. J. Chem. Phys. 1987, 87, 926.
33. Newton, M. D. Chem. Rev. 1991, 91, 767.
34. Kosower, E. M.; Poziomek, E. J. J. Am. Chem. Soc. 1964, 86, 5515.
35. Kosower, E. M.; Cotter, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1964, 86, 5524.
36. Monk, P. M. S. The Viologens: Physicochemical Properties, Synthesis and Applications of the Salts of 4,4′-Bipyridine; John Wiley and Sons: New York, 1999.
37. Kestner, N. R.; Logan, J.; Jortner, J. J. Phys. Chem. 1974, 78, 2148.
38. Reichardt, C. Solvents and Solvent Effects in Organic Chemistry; VCH: New York, 1990.
39. Kosower, E. M. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 3253.
40. Goodno, G. D.; Dadusc, G.; Miller, R. J. D. J. Opt. Soc. Am. B 1998, 15, 1791.
41. Cowan, M. L.; Ogilvie, J. P.; Miller, R. J. D. Chem. Phys. Lett. 2004, 386, 184.
42. Xu, Q. H.; Ma, Y. Z.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 10755.
43. Brixner, T.; Mancal, T.; Stiopkin, I. V.; Fleming, G. R. J. Chem. Phys. 2004, 121, 4221.
44. Brixner, T.; Stenger, J.; Vaswani, H. M.; Cho, M.; Blankenship, R. E.; Fleming, G. R. Nature 2005, 434, 625.
45. Goodno, G. D.; Astinov, V.; Miller, R. J. D. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 10360.
46. Moran, A. M.; Maddox, J. B.; Hong, J. W.; Kim, J.; Nome, R. A.; Bazan, G. C.; Mukamel, S.; Scherer, N. F. J. Chem. Phys. 2006, 124, 194904.
47. Moran, A. M.; Nome, R. A.; Scherer, N. F. J. Chem. Phys., in press.
48. Brito-Cruz, C. H.; Fork, R. L.; Knox, W. H.; Shank, C. V. Chem. Phys. Lett. 1986, 132, 341.
49. Murakami, H.; Kinoshita, S.; Hirata, Y.; Okada, T.; Mataga, N. J. Chem. Phys. 1992, 97, 7881.
50. Ma, J.; Vanden Bout, D. A.; Berg, M. J. Chem. Phys. 1995, 103, 9146.
51. Nelson, K. A.; Casalegno, R.; Miller, R. J. D.; Fayer, M. D. J. Chem. Phys. 1982, 77, 1144.
52. Hybl, J. D.; Ferro, A. A.; Jonas, D. M. J. Chem. Phys. 2001, 115, 6606.
53. Hybl, J. D.; Yu, A.; Farrow, D. A.; Jonas, D. M. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 7651.
54. Voronine, D.; Abramavicius, D.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 2006, 124, 034104.
55. Trebino, R. Frequency Resolved Optical Gating: The Measurement of Ultrashort Laser Pulses; Kluwer Academic Publishers: Boston, Dordrecht, The Netherlands, London, 2000.
56. Mukamel, S. Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy; Oxford University Press: New York, Oxford, U.K., 1995.
57. Lepetit, L.; Chéiaux, G.; Joffre, M. J. Opt. Soc. Am. B 1995, 12, 2467.
58. Dorrer, C.; Belabas, N.; Likforman, J. P.; Joffre, M. J. Opt. Soc. Am. B 2000, 17, 1795.
59. Tokunaga, E.; Terasaki, A.; Kobayashi, T. J. Opt. Soc. Am. B 1995, 12, 753.
60. 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.
61. Khalil, M.; Demirdoven, N.; Tokmakoff, A. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 5258.
62. Belabas, N.; Jonas, D. M. J. Opt. Soc. Am. B 2005, 22, 655.
63. Brixner, T.; Stiopkin, I. V.; Fleming, G. R. Opt. Lett. 2004, 29, 884.
64. Jonas, D. M. Annu. Rev. Phys. Chem. 2003, 54, 425.
65. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, revision C.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
66. Krueger, B. P.; Scholes, G. D.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 5378.
67. Schaftenaar, G.; Noordik, J. H. J. Comput.-Aided Mol. Des. 2000, 14, 123.
68. Kim, J. Ultrafast Dynamics of Polarons, Excitons and Excitations in Conjugated Molecules. Ph.D. Thesis, The University of Chicago, 2004.
69. Vöhringer, P.; Scherer, N. F. J. Phys. Chem. 1995, 99, 2684.
70. Burget, D.; Jacques, P.; Vauthey, E.; Suppan, P.; Hasselbach, E. J. Chem. Soc., Faraday. Trans. 1994, 90, 2481.
71. Gould, I. R.; Farid, S. Acc. Chem. Res. 1996, 29, 522.
72. Zhou, J.; Findley, B. R.; Braun, C. L.; Sutin, N. J. Chem. Phys. 2001, 114, 10448.
73. Newton, M. D.; Sutin, N. Annu. Rev. Phys. Chem. 1984, 35, 437.
74. Zhou, J.; Findley, B. R.; Teslja, A.; Braun, C. L.; Sutin, N. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 11512.
75. Miller, J. R.; Beitz, J. V.; Huddleston, R. K. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 5057.
76. Moser, C. C.; Keske, J. M.; Warncke, K.; Farid, R. S.; Dutton, P. L. Nature (London) 1992, 355, 792.
77. Tavernier, H. L.; Fayer, M. D. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 11541.
78. Priyadarshy, S.; Risser, S. M.; Beratran, D. N. J. Phys. Chem. 1996, 100, 17678.
79. Lapidus, L. J.; Eaton, W. A.; Hofrichter, J. Phys. Rev. Lett. 2001, 87, 258101.
80. Zusman, L. D. Chem. Phys. 1980, 49, 295.
81. Sumi, H.; Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1986, 4894, 84.
82. Hynes, J. T. J. Phys. Chem. 1986, 90, 3701.
83. Sparpaglione, M.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 1988, 88, 3263.
84. Sparpaglione, M.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 1988, 88, 4300.
85. McManis, G. E.; Weaver, M. J. J. Chem. Phys. 1989, 90, 912.
86. Bunding, K. A.; Bell, M. I.; Durst, R. A. Chem. Phys. Lett. 1982, 89, 54.
87. Bowman, R. M.; Dantus, M.; Zewail, A. H. Chem. Phys. Lett. 1989, 161, 297.
88. Scherer, N. F.; Jonas, D. M.; Fleming, G. R. J. Chem. Phys. 1993, 99, 153.
89. Kim, Y. R.; Share, P.; Pereira, M.; Sarisky, M.; Hochstrasser, R. M. J. Chem. Phys. 1989, 91, 7557.
90. Nagarajan, V.; Johnson, E. T.; Williams, J. C.; Parson, W. W. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2297.
91. Book, L. D.; Ostafin, A. E.; Ponomarenko, N.; Norris, J. R.; Scherer, N. F. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 8295.
92. Ferro, A. A.; Jonas, D. M. J. Chem. Phys. 2001, 115, 6281.
93. Min, C. K.; Joo, T.; Yoon, M. C.; Kim, C. M.; Hwang, Y. N.; Kim, D.; Aratani, N.; Yoshida, N.; Osuka, A. J. Chem. Phys. 2001, 114, 6750.
94. Varnavski, O. P.; Ostrowski, J. C.; Sukhomlinova, L.; Twieg, R. J.; Bazan, G. C.; Goodson, T., III. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 1736.
95. Debye, P. Polar Molecules; Dover: New York, 1929.
96. Viswanath, D. S.; Natarajan, G. Data Book on the Viscosity of Liquids; Hemisphere Publishing Corporation: New York, 1989.
97. Moran, A. M.; Herschberger, M. A.; Scherer, N. F. Research in progress.
98. Park, S.; Flanders, B. N.; Shang, X.; Westervelt, R. A.; Kim, J.; Scherer, N. F. J. Chem. Phys. 2003, 118, 3917.
99. Bell, I. P.; Rodgers, M. A. J.; Burrows, H. D. J. Chem. Soc., Faraday Trans, 1 1977, 73, 315.
100. Xia, C.; Peon, J.; Kohler, B. J. Chem. Phys. 2002, 117, 8855.
101. Gumy, J. C.; Nicolet, O.; Vauthey, E. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 10737.