非線形赤外分光を用いて溶媒-溶質間の相互作用強度を測定可能にする物理的原理の開発

开发能够使用非线性红外光谱测量溶剂-溶质相互作用强度的物理原理

• 批准号: 17740278
• 负责人: 金 賢得
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17740278/
• 关键词: 生化学反応; 超高速非平衡現象; 量子散逸系; 非線形スペクトロスコピー; DNA紫外線損傷; 生物化学物理; 量子輸送; 量子コヒーレンス; 生体高分子; 分子間; 分子内相互作用; 非調和性; 非線形赤外スペクトロスコピー; 生化学分子; 二量体分子; フェムト秒・ピコ秒

DNA二重らせん鎖の電子励起状態のダイナミクスは紫外線によるDNA損傷のメカニズムを解明するためにも重要なテーマである。我々はDNA二重らせん鎖の励起子のダイナミクスの理論を提案した。具体的には、DNA二重らせん鎖の非局在化した励起子に関するハミルトニアンを構成し、その励起子状態の輸送を表現するグリーン関数のノンマルコフな時間発展式を解くことで、励起子のダイナミクスを求めた。DNAの電子励起状態ダイナミクスを非局在化した励起子の描像でとらえたのは、本研究がはじめてである。ハミルトニアンには各baseの励起エネルギーやbase間カップリングのdisorderの効果、そしてexciton-phononカップリングの影響を取り入れた。さらにグリーン関数で励起子輸送を表現したことで励起子ダイナミクスの効果をphoton echo peak shiftや二次元スペクトロスコピーなどの非線形スペクトロスコピーの観測量として表現することに成功した。その結果、非線形スペクトロスコピーの測定結果が励起子ダイナミクスに関して重要な情報を与えることが示唆された。具体的には、励起子に関する密度演算子のコヒーレンス輸送がDNAの励起された初期状態に関する記憶を超高速で消失させる効果があり、しかもその過程で、特定のpathを通った励起状態輸送が行われることが示唆された。これはDNA二重らせん鎖が紫外線の影響に対してかなり効率的な回避機能を持っていることを示す重要な一例である。

DNA double lock electron excitation state of the DNA damage caused by ultraviolet light We propose a theory of DNA duplication. The specific DNA duplex lock is not only related to the excitation, but also related to the transmission of the excitation state. The electron excitation state of DNA is not in the process of transformation. The effect of the excitation of each base on the disorder of the base, and the effect of the excitation of the base on the disorder of the base, are included. The results of the photon echo peak shift and the non-linear measurement of the number of excitation points are as follows: The results of the measurement of non-linear parameters are shown in the table below. Specific drive related density algorithm for DNA excitation initial state related memory for high speed disappearance of results, specific path for excitation state transport This is an example of the importance of DNA double-locking to the avoidance of UV radiation.

项目成果

Ultrafast Exiton-exiton Coherent Transfer in Molecular Aggregates

分子聚集体中的超快激子-激子相干转移

• 发表时间: 2007
• 作者: Kim Hyeon-Deuk;Yoshitaka Tanimura;M. Nishida;金賢得;金賢得
• 通讯作者: 金賢得

Multidimensional infrared spectroscopy for molecular vibrational modes with dipolar interactions, anharmonicity, and nonlinearity of dipole moments and polarizability.

• DOI: 10.1063/1.2134702
• 发表时间: 2005-12
• 期刊: The Journal of chemical physics
• 作者: K. Hyeon‐Deuk;Y. Tanimura

Ultrafast Exciton Dynamics in DNA and its Nonlinear Optical Spectroscopy

DNA 中的超快激子动力学及其非线性光谱

• 发表时间: 2008
• 期刊: Virtual Journal of Biological Physics 15
• 作者: Kim Hyeon-Deuk;Yoshitaka Tanimura and Minheang Cho
• 通讯作者: Yoshitaka Tanimura and Minheang Cho

二重らせんDNA鎖内における超高速励起エネルギー移動

双螺旋 DNA 链内的超快激发能量转移

• 发表时间: 2008
• 作者: Kim Hyeon-Deuk;Yoshitaka Tanimura;M. Nishida;金賢得
• 通讯作者: 金賢得