コヒーレント二次元電子分光による強い相互作用系の量子コヒーレンス効果の解明と制御

使用相干二维电子能谱阐明和控制强相互作用系统中的量子相干效应

• 批准号: 16J00627
• 负责人: 米田 勇祐
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J00627/
• 关键词: 励起エネルギー移動; 超高速分光; 光合成反応; 光捕集系; 電子移動; 二次元電子スペクトル分光

平成３０年度は、強い相互作用系における振動コヒーレンスの効果を検証するため電子供与性溶媒中の色素系における超高速電子移動に関する研究および光化学系II(PSII)のエネルギー移動経路ついての研究を行った。電子供与性溶媒中の色素系に関する研究では、前年度までに電子受容性色素としてbis-phenylethynylnaphtacene、電子供与性溶媒として５つの種々のアニリン誘導体を用いて、系統的に広帯域ポンププローブ測定を行ない、低波数振動モードの位相緩和時間が、電子移動速度が速くなるにつれて短くなっていくことを明らかにしていた。今年度は追加実験、より詳細な解析を行い、高波数の振動モードにおいてもいくつかの振動モードの位相緩和時間は電子移動速度と相関があることを明らかにした。また、位相緩和と電子移動速度に相関が見られた振動モードは、反応状態と生成状態のHuang-Rhys factorが大きいものであることが明らかとなった。PSIIに関する研究では、その複雑なエネルギー移動経路を明らかにし、光合成初期過程におけるコヒーレンスの効果を検証することを目的に研究を行なっている。PSIIは35個のクロロフィル分子を持ち、それらの吸収・発光スペクトルはほとんど重なっており、特定の結合位置のクロロフィルのダイナミクスを選択的に励起・観測することは困難である。一方でPSIIに含まれるβカロテンの数は11個と少ないため、特定のβカロテンを選択励起したダイナミクスを観測することによって、PSIIの複雑なエネルギー移動経路を解明できる可能性がある。白色光型フェムト秒過渡吸収測定の励起波長依存性から、510nmの励起光を用いた場合、反応中心に隣接するBcr651と呼ばれるβカロテンを選択励起することに成功し、そのエネルギー移動経路に関する知見を得ることができた。

In Pingcheng 30, the system of interaction between high-speed and high-speed electrons was used in the study of ultra-high-speed electron mobility in power supply and sexual solvents. The Department of Photochemistry, II (PSII), is responsible for the research on the movement of electrophoretic vehicles. The study of pigments in electric power supply and sexual solvents, the capacitive pigments of the previous year, the capacitive pigments of electric power supply and sexual solvents, the use of several kinds of electronic devices, the determination of the phase and time of low wave number vibrations, and the determination of the phase and time of the whole system. The speed of electronic movement is very fast, and the speed is very fast. This year, we will add new information, high wave number, high frequency, high frequency, high wave number, phase phase, phase, phase and phase. The speed of Huang-Rhys factor, phase and electron moving speed is different from each other. The vibration signal is excited, and the reverse motion is generated. PSII was used to study, copy and move the pathways in the early stages of photosynthesis. The results showed that there were significant differences in the results of the study. The 35 members of the PSII government are responsible for the use of light and light absorption devices, and the combination of the selected ones in a specific location can be used to encourage the election of poor customers. One side of the PSII contains information on the number of users. There are 11 users, and a specific number of users should be encouraged to determine the number of users, and the PSII should copy the information to explain the possibility of the error. The white light type transimission absorption meter excitates the wavelength dependence, the 510nm exciter uses the switch, the anti-laser center connects the Bcr651 signal to select the device that is successful, and the device is sensitive to the movement of the sensor.

项目成果

Overlap Integral Dependence of Ultrafast Energy Transfer in Hybrid Light-Harvesting Antenna Complexes

混合光捕获天线复合体中超快能量传输的重叠积分依赖性

• 发表时间: 2017
• 作者: Yusuke Yoneda;Tetsuro Katayama;Yutaka Nagasawa;Hiroshi Miyasaka;Yasufumi Umena;米田 勇祐,後藤 あかり,野地 智康,近藤 政晴,宮坂 博,伊藤 繁,長澤 裕,出羽 毅久
• 通讯作者: 米田 勇祐,後藤 あかり,野地 智康,近藤 政晴,宮坂 博,伊藤 繁,長澤 裕,出羽 毅久

光化学系IIコア複合体 dimerの分子内エネルギー移動ダイナミクス

光系统II核心复合物二聚体的分子内能量转移动力学

• 发表时间: 2016
• 作者: Yusuke Yoneda;Naoto Mizutani;Daiki Mori;Tomoyasu Noji;Masaharu Kondo;Hiroshi Miyasaka;Shigeru Itoh;Yutaka Nagasawa;Takehisa Dewa;米田 勇祐,片山 哲郎,長澤 裕,宮坂 博,梅名 泰史
• 通讯作者: 米田 勇祐,片山 哲郎,長澤 裕,宮坂 博,梅名 泰史

Vibrational coherence in ultrafast electron transfer reaction observed by broadband transient absorption spectroscopy

宽带瞬态吸收光谱观察超快电子转移反应中的振动相干性

• DOI: 10.1051/epjconf/201920509028
• 发表时间: 2019
• 期刊: EPJ Web of Conferences
• 作者: Yoneda Yusuke;Kudisch Bryan;Rafiq Shahnawaz;Maiuri Margherita;Scholes Gregory;Miyasaka Hiroshi
• 通讯作者: Miyasaka Hiroshi

Dynamics of Excitation Energy Transfer Between the Subunits of Photosystem II Dimer.

光系统 II 二聚体亚基之间的激发能量转移动力学。

• DOI: 10.1021/jacs.6b04316
• 发表时间: 2016
• 期刊: J. Am. Chem. Soc.
• 影响因子: 15
• 作者: Yusuke Yoneda;Tetsuro Katayama;Yutaka Nagasawa;Hiroshi Miyasaka and Yasufumi Umena
• 通讯作者: Hiroshi Miyasaka and Yasufumi Umena

Ultrafast excitation energy transfer of hybrid light-harvesting antenna complex system

混合光捕获天线复合系统的超快激发能量传输

• 发表时间: 2017
• 作者: YONEDA;Yusuke; MIZUTANI;Naoto; MORI;Daiki; NOJI;Tomoyasu; KONDO;Masaharu; MIYASAKA;Hiroshi; ITOH;Shigeru; NAGASAWA;Yutaka; DEWA;Takehisa
• 通讯作者: Takehisa