Collective Excitation Dynamics in Molecular Aggregates

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Den här avhandlingen är framlagd i ämnet kemisk fysik. Kemisk fysik är ett mycket stort forskningsområde, som innefattar fenomen allt ifrån vibrationer i molekylära bindningar till betydligt större fenomen, som till exempel energi och elektrontransport i den naturliga fotosyntesen. Fotosyntesen är naturens mest betydelsefulla process. Den driver i princip alla växter, som i sin tur är föda för alla jordens djur, inklusive oss människor. Detta är något vi alla känner väl till ifrån skolan och det är säkerligen ingen överraskning för någon att denna process till stora delar är mycket effektiv. Det är dock inte bara gröna växter som utnyttjar fotosyntesen utan även många planktonarter och bakterier nyttjar den. De initiala stegen i fotosyntesen kan i princip beskrivas som en fler-stegs process; (i) infångande av soljus, (ii) transport av den infångade energin och slutligen (iii) den av energin initierade transport av en elektron genom cellmembranet. Vi har studerat egenskaperna hos de grundläggande energipaket som antennsystemen innehåller efter att de har blivit belysta med ljus. Dessa ljusinsamlande antenner består av pigment molekyler. På grund av den starka kopplingen mellan dessa byggstenar så kommer energipaketen att vara ”utsmetade” ¨over en betydande del av antennen. Den här avhandlingen berör de första momenten av energitransporten i den naturliga fotosyntesen och den teoretiska beskrivningen av de grundläggande excitationernas egenskaper och dynamik i antennkomplexen. Avhandlingen innehaller lika delar metod utveckling och applikationer av dessa metoder på fotosyntetiska antenn och modell-system.