Вплив взаємного просторового положення металевої наночастинки та LH2 комплексу фотосинтетичних бактерiй на оптичнi властивостi гiбридної свiтлозбиральної структури
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe59.02.0158Ключові слова:
свiтлозбиральний комплекс, наночастинка, екситон, плазмон, фотосинтетична бактерiяАнотація
Теоретично дослiджено залежнiсть ефекту пiдсилення поглинання свiтла вiд взаємного розташування срiбної нанооболонки та периферичного LH2 комплексу фотосинтетичних бактерiй в гiбриднiй свiтлозбиральнiй структурi. Ефект пiдсилення поглинання свiтла у смузi B850 зумовлений сильною взаємодiєю екситонiв LH2-кiльця та поверхневих плазмонiв нанооболонки. Визначено дiапазон параметрiв гiбридної структури, для яких присутнiсть срiбної нанооболонки веде до пiдвищення ефективностi процесiв фотосинтезу.
Посилання
A.V. Zayats, I.I. Smolyaninov, and A.A. Maradudin, Phys.Rep. 408, 131 (2005).
https://doi.org/10.1016/j.physrep.2004.11.001
K. Aslan, J.R. Lakowicz, and C.D. Geddes, Curr. Opin. Chem. Biol. 9, 538 (2005).
https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2005.08.021
J. Tominaga, C. Mihalcea, D. Buechel et al., Appl. Phys.Lett. 78, 2417 (2001).
https://doi.org/10.1063/1.1367905
K. Kneipp, Y. Wang, H. Kneipp et al., Phys. Rev. Lett. 78, 1667 (1997).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.1667
W. Zhang, A.O. Govorov, and G.W. Bryant, Phys. Rev. Lett. 97, 146804 (2006).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.97.146804
S.M. Sadeghi, Phys. Rev. B 79, 233309 (2009).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.79.233309
V.I. Sugakov and G.V. Vertsimakha, Phys. Rev. B 81, 235308 (2010).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.81.235308
P. Anger, P. Bharadwaj, and L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 96, 113002 (2006).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.113002
S. Kuhn, U. Hakanson, L. Rogobete, and V. Sandoghdar, Phys. Rev. Lett. 97, 017402 (2006).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.97.017402
V. Nagarajan and W.W. Parson, Biochemistry 36, 2300 (1997).
https://doi.org/10.1021/bi962534b
L. Bujak, D. Piatkowski, S. Mackowski et al., Acta Phys. Pol. A 116, S22 (2009).
https://doi.org/10.12693/APhysPolA.116.S-22
L. Bujak, B. Krajnik, M. Olejnik et al., Photonics Lett. Pol. 4, 14 (2012).
L.Du, Y.Huang, B.Ren, and Y.Weng, J. Phys. Chem. C 116, 6993 (2012).
https://doi.org/10.1021/jp211841a
I. Carmeli, I. Lieberman, L. Kraversky et al., Nano Lett. 10, 2069 (2011).
https://doi.org/10.1021/nl100254j
N. Czechowski, P. Nyga, M.K. Schmidt et al., Plasmonics 7, 115 (2012).
https://doi.org/10.1007/s11468-011-9283-7
S.R. Beyer, S. Ullrich, S. Kudera et al., Nano Lett. 11, 4897 (2011).
https://doi.org/10.1021/nl202772h
A. Govorov and I. Carmeli, Nano Lett. 7, 620 (2007).
https://doi.org/10.1021/nl062528t
I. Kim, S.L. Bender, J. Hranisavljevic et al., Nano Lett. 11, 3091 (2011).
https://doi.org/10.1021/nl2010109
S. Mackowski, J. Phys. Condens. Matter 22, 193118 (2010).
https://doi.org/10.1088/0953-8984/22/19/193102
A.S. Davydov, Theory of Molecular Excitons (Plenum Press, New York, 1971).
https://doi.org/10.1007/978-1-4899-5169-4
X. Hu and X. Schulten, Phys. Today 50, No. 8, 28 (1997).
https://doi.org/10.1063/1.881879
I.Yu. Goliney, V.I. Sugakov, L. Valkunas, and G.V. Vertsimakha, Chem. Phys. 404, 116 (2012).
https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2012.03.011
R. Van Grondelle and V. I. Novoderezhkin, Nature 463, 614 (2010).
https://doi.org/10.1038/463614a
M.Z. Papiz, S.M. Prince, A.M. Hawthornthwaite-Lawless et al., Science 1, 198 (1996).
R.E. Blankenship, Molecular Mechanisms of Photosynthesis (Wiley-Blackwell, Malden, MA, 2002).
https://doi.org/10.1002/9780470758472
G. McDermott, S.M. Prince, A.A. Freer et al., Nature 374, 517 (1995).
https://doi.org/10.1038/374517a0
J. Koepke, X. Hu, C. Muenke et al., Structure 4, 581 (1996).
https://doi.org/10.1016/S0969-2126(96)00063-9
V. Novoderezhkin and A. Razjivint, Biophys. J. 68, 1089 (1995).
https://doi.org/10.1016/S0006-3495(95)80283-3
V. Urboniene, O. Vrublevskaja, A. Gall et al., Photosyn. Res. 86, 49 (2005).
https://doi.org/10.1007/s11120-005-2748-9
V. Urboniene, O. Vrublevskaja, G. Trinkunas et al., Biophys. J. 93, 2188 (2007).
https://doi.org/10.1529/biophysj.106.103093
M.V. Mostovoy and J.Knoerster, J. Phys.Chem. B 104, 104 (2000).
https://doi.org/10.1021/jp001519k
R.J. Gordell and J. Konler, Biochem. J. 422, 193 (2009).
https://doi.org/10.1042/BJ20090674
J. Strumpfer and K. Schultena, J. Chem. Phys. 131, 225101 (2009).
https://doi.org/10.1063/1.3271348
M.H.C. Koolhaas, G. van der Zwan, and R. van Grondelle, J. Phys. Chem. B 104, 4489 (2000).
https://doi.org/10.1021/jp9918149
S. Kalele, S.W. Gosavi, J. Urban, and S.K. Kulkarni, Curr. Sci. 91, 1038 (2006).
D. Shamiryan, T. Abell, F. Iacopia et al., Mat. Today 7, 34 (2004).
https://doi.org/10.1016/S1369-7021(04)00053-7
X.W.D. Lou, L.A. Archer, and Z. Yang, Adv. Mater. 20, 3987 (2008).
https://doi.org/10.1002/adma.200800854
M. Sukharev, J. Sung, K.G. Spears et al., Phys. Rev. B 76, 184302 (2007).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.76.184302
E. Prodan and P. Norlander, Nano Lett. 3, 543 (2003).
https://doi.org/10.1021/nl034030m
K.-H. Rhee, Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 30, 307 (2001).
https://doi.org/10.1146/annurev.biophys.30.1.307
E.H. Pape, W. Menke, D. Weick et al., Biophys. J. 30, 221 (1974).
https://doi.org/10.1016/S0006-3495(74)85909-6
J.D. Olsen, J.D. Tucker, J.A. Timney et al., J. Biol. Chem. 283, 30772 (2008).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
