Exciton coherence and energy transport in the light-harvesting dimers of allophycocyanin

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 113, Issue 48, 2009, Pages 15747-15759

  Womick, Jordan M ^a   Moran, Andrew M ^a  

^a University of North Carolina at Chapel Hill   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSORPTION; CHEMICAL PLANTS; COHERENT LIGHT; ELECTRONIC STRUCTURE; ENERGY TRANSFER; EXCITONS; EXPERIMENTS; HARVESTING; OLIGOMERS; PAINT; PHOTOEXCITATION; PHOTONS; QUANTUM THEORY; RELAXATION PROCESSES;

ABSORPTION LINES; ALLOPHYCOCYANIN; DEPHASING; ELECTRONIC ORIGIN; ENERGY LEVEL; ENERGY TRANSPORT; EXCITED STATE ABSORPTION; EXCITON STATE; FEMTOSECOND TRANSIENT; FRENKEL EXCITONS; INTERNAL CONVERSIONS; INTRAMOLECULAR VIBRATIONAL ENERGY REDISTRIBUTIONS; LIGHT-HARVESTING; LIGHT-HARVESTING FUNCTION; LINEAR ABSORPTION; LOWER ENERGIES; MODEL CALCULATIONS; MOLECULAR SITES; NON-DEGENERACY; NUCLEAR RELAXATION; OPEN CHANNELS; OUT-OF-PLANE; PHOTO-EXCITATIONS; PHOTON ECHOES; PHOTON-ECHO SPECTROSCOPY; POPULATION TRANSFER; RATE ENHANCEMENT; REACTION CENTER; RED SHIFT; SIGNAL COMPONENTS; SPECTROSCOPIC SIGNALS; TIME CONSTANTS; TIME RESOLUTION; TRANSIENT ABSORPTION; TRANSIENT GRATING; TRANSITION DENSITY; VIBRONIC COUPLING;

ABSORPTION SPECTROSCOPY;

EID: 72149107852     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp907644h     Document Type: Article

References (82)

1. van Amerongen, H.; Valkunas, L.; van Grondelle, R. Photosynthetic Excitons; World Scientific: Singapore, 2000.
2. Blankenship, R. E. Molecular Mechanisms of Photosynthesis; Blackwell Science Ltd.: Oxford, 2002.
3. Light Harvesting Antennas; Green, B. R., Parson, W. W., Eds.; Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, 2003; Vol.13.
4. Sundström, V.; Pullerits, T.; van Grondelle, R. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2327.
5. Fleming, G. R.; Scholes, G. D. Nature 2004, 121, 4221.
6. Parson, W. W. Modern Optical Spectroscopy; Springer-Verlag: Berlin, 2007.
7. Soules, T. F.; Duke, C. B. Phys. Rev. B 1971, 3, 262.
8. Parson, W. W. Science 2007, 316, 1438.
9. Lee, H.; Cheng, Y.-C.; Fleming, G. R. Science 2007, 316, 1462.
10. Rebentrost, P.; Mohseni, M.; Aspuru-Guzik, A. J. Phys. Chem B 2009, 113, 9942.
11. Yu, Z. G.; Berding, M. A.; Wang, H. Phys. Rev. E 2008, 78, 0509902.
12. Hennebicq, E.; Beljonne, D.; Curutchet, C.; Scholes, G. D.; Silbey, R. J. J. Chem. Phys. 2009, 130, 214505.
13. Nazir, A. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 146404.
14. Collini, E.; Scholes, G. D. Science 2009, 323, 369.
15. Collini, E.; Scholes, G. D. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 4223.
16. Kimura, A.; Kakitani, T. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 12042.
17. Engel, G. S.; Calhoun, T. R.; Read, E. L.; Ahn, T. K.; Mancal, T.; Cheng, Y. C.; Blankenship, R. E.; Fleming, G. R. Nature 2007, 446, 782.
18. Venkatramani, R.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 2002, 117, 11089.
19. Demirdöven, N.; Khalil M.; Tokmakoff, A. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 8025.
20. Pisliakov, A. V.; Mancal, T.; Fleming, G. R. J. Chem. Phys. 2006, 124, 234505.
21. Cho, M. Chem. Rev. 2008, 108, 1331.
22. Womick, J. M.; Miller, S. A.; Moran, A. M., J. Phys. Chem. B 2009, 113, 6630.
23. Joo, T.; Jia, Y.; Yu, J.-Y.; Lang, M. J.; Fleming, G. R. J. Chem. Phys. 1996, 104, 6089.
24. Mukamel, S. Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy; Oxford University Press: New York, 1995.
25. Abramavicius, D.; Mukamel, S. Chem. Rev. 2004, 104, 2073.
26. Abramavicius, D.; Palmieri, B.; Voronine, D. V.; Sanda, F. Chem. Rev. 2009, 109, 2350.
27. Womick, J. M.; Miller, S. A.; Moran, A. M. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 6587.
28. Edington, M. D.; Riter, R. E.; Beck, W. F. J. Phys. Chem. 1995, 99, 15699.
29. MacColl, R. J. Struct. Biol. 1998, 124, 311.
30. Ying, L.; Sunney, X. Phys. Chem B 1998, 102, 10399.
31. Brejc, K.; Ficner, R.; Huber, R.; Steinbacher, S. J. Mol. Biol. 1995, 249, 424.
32. Edington, M. D.; Riter, R. E.; Beck, W. F. J. Phys. Chem B 1996, 100, 14206.
33. McHaIe, J. Molecular Spectroscopy; Prentice Hall: Upper Saddle Creek River, NJ, 1999.
34. Savikhin, S.; Buck, D. R.; Struve, W. S. Chem. Phys. 1997, 223, 303.
35. Arnett, D. C.; Moser, C. C.; Dutton, P. L.; Scherer, N. F. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2014.
36. Qian, W.; Jonas, D. M. J. Chem. Phys. 2003, 119, 1611.
37. Milota, F.; Sperling, J.; Nemeth, A.; Kauffman, L. J. Chem. Phys. 2008, 357, 45.
38. Pakoulev, A. V.; Rickard, M. A.; Meyer, K. A.; Kornau, K. M.; Mathew, N. A.; Thompson, D. E.; Wright, J. C. J. Phys. Chem. A 2006. 110, 3352.
39. Pakoulev, A. V.; Rickard, M. A.; Mathew, N. A.; Kornau, K. M.; Wright, J. C. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 6999.
40. Edington, M. D.; Riter, R. E.; Beck, W. F. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 4473.
41. Homoelle, B. J.; Edington, M. D.; Diffey, W. M.; Beck, W. F. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3044.
42. Zhang, J. M.; Shiu, Y. J.; Hayashi, M.; Liang, K. K.; Chang, C. H.; Gulbinas, V.; Yang, C. M.; Yang, T.-S.; Wang, H. Z.; Chen, Y.-T.; Lin, S. H. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 8878.
43. Szalontai, B.; Gombos, Z.; Csizmadia, V.; Csatorday, K.; Lutz, M. Biochemistry 1989, 28, 6461.
44. Szalontai, B.; Gombos, Z.; Csizmadia, V.; Bagyinka, C.; Lutz, M. Biochemistry 1994, 33, 11823.
45. Kneip, C.; Parbel, A.; Foerstendorf, H.; Scheer, H.; Siebert, F.; Hildebrandt, P. J. Raman Spectrosc. 1998, 29, 939.
46. Mroginski, M. A.; Mark, F.; Thiel, W.; Hildebrandt, P. Biophys. J. 2007, 93, 1885.
47. Doust, A. B.; Marai, C. N. J.; Harrop, S. J.; Wilk, K. E.; Curmi, P. M. G.; Scholes, G. D. J. Mol. Biol. 2004, 344, 135.
48. Trebino, R. Frequency Resolved Optical Gating: The Measurement of Ultrashort Laser Pulses; Kluwer Academic Publishers: Boston, Dordrecht, London, 2000.
49. Cowan, M. L.; Ogilvie, J. P.; Miller, R. J. D. Chem. Phys. Lett. 2004, 386, 184.
50. Goodno, G. D.; Dadusc, G.; Miller, R. J. D. Opt. Soc. Am. B 1998, 15, 1791.
51. Maznev, A. A.; Nelson, K. A.; Rogers, J. A. Opt. Lett. 1998, 23, 1319.
52. Moran, A. M.; Maddox, J. B.; Hong, J. W.; Kim, J.; Nome, R. A.; Bazan, G. C.; Scherer, N. F. J. Chem. Phys. 2006, 124, 194904.
53. Brixner, T.; Mancal, T.; Stiopkin, I. V.; Fleming, G. R. J. Chem. Phys. 2004, 121, 4221.
54. Khurmi, C.; Berg, M. A. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 3364.
55. Underwood, D. F.; Blank, D. A. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 956.
56. Gundogdu, K.; Stone, K. W.; Turner, D. B.; Nelson, K. A. Chem. Phys. 2007, 341, 89.
57. Kim, J.; Wong, C. Y.; Nair, P. S.; Fritz, K. P.; Kumar, S.; Scholes, G. D. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 25371.
58. Lepetit, L.; Chériaux, G.; Joffre, M. opt. Soc. Am. B 1995, 12, 2467.
59. 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.
60. Hybl, J. D.; Albrecht Ferro, A.; Jonas, D. M. J. Chem. Phys. 2001, 115, 6606.
61. Khalil, M.; Demirdöven, N.; Tokmakoff, A. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 5258.
62. Jonas, D. M. Annu. Rev. Phys. Chem. 2003, 54, 425.
63. Moran, A. M.; Park, S.; Scherer, N. F. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 19771.
64. Gallagher Faeder, S. M.; Jonas, D. M. Phys. Chem. A 1999, 103, 10489.
65. Gallagher Faeder, S. M.; Jonas, D. M. Phys. Rev. A 2000, 62, 0338201.
66. Zhang, W. M.; Meier, T.; Chernyak, V.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 1998, 7763, 7763.
67. Yang, M.; Fleming, G. R. Chem. Phys. 2002, 282, 163.
68. Nelson, K. A.; Casalegno, R.; Miller, R. J. D.; Fayer, M. D. J. Chem. Phys. 1982, 77, 1144.
69. Hybl, J. D.; Yu, A.; Farrow, D. A.; Jonas, D. M. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 7651.
70. Park, S.; Flanders, B. N.; Shang, X.; Westervelt, R. A.; Kim, J.; Scherer, N. F. J. Chem. Phys. 2003, 118, 3917.
71. Goodno, G. D.; Astinov, V.; Miller, R. J. D. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 603.
72. Fleming, G. R. Chemical Applications of Ultrafast Spectroscopy; University Press: New York, 1986.
73. Wynne, K.; Hochstrasser, R. M. Chem. Phys. 1993, 171, 179.
74. Farrow, D. A.; Smith, E. R.; Qian, W.; Jonas, D. M. J. Chem. Phys. 2008, 129, 1745091.
75. Matro, A.; Cina, J. A. Phys. Chem. 1995, 99, 2568.
76. Nagarajan, V.; Johnson, E. T.; Williams, J. C.; Parson, W. W. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2297.
77. Palings, I.; Van den Berg, E. M. M.; Lugtenburg, J.; Mathies, R. A. Biochemistry 1989, 28, 1498.
78. Andel, F., III; Murphy, J. T.; Haas, J. A.; McDowell, M. T.; van der Hoef, I.; Lugtenburg, J.; Lagarias, J. C.; Mathies, R. A. Biochemistry 2000, 39, 2667.
79. Fodor, S. P.; Lagarias, J. C.; Mathies, R. A. Biochemistry 1990, 29, 11141.
80. Freed, K. F. Top. Appl. Phys. 1976, 15, 23.
81. Morse, M. D.; Puiu, A. C.; Smalley, R. E. J. Chem. Phys. 1982, 78, 3435.
82. Jonas, D. M.; Lang, M. J.; Nagasawa, Y.; Joo, T.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. 1996, 100, 12660.