光系统I稳态光谱和激子动力学过程的理论模拟

项目名称： 光系统I稳态光谱和激子动力学过程的理论模拟

项目编号： No.21173138

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 物理化学

项目作者： 尹世伟

作者单位： 陕西师范大学

项目金额： 58万元

中文摘要： 光系统I（PSI）是光合作用中发生光反应的两个重要组织单元之一。PSI反应中心外围的色素分子吸收光能形成激子态，激子能量通过三维的网络结构转移到反应中心P700完成光电分离，后完成跨膜的电子迁移，该过程的内量子效率几乎接近1。PSI叶绿素Qy band激子有效激子哈密顿量通常采用拟合PSI稳态吸收光谱的实验数据来确定。本项目不依赖于PSI的光谱实验数据，仅从PSI的晶体结构出发，寻找和发展一套恰当的且大小一致的量子化学计算方法求解PSI这样的复杂体系的激子有效激子哈密顿量，考察PSI中色素分子周围蛋白质残基对激子位点能的影响。还拟发展现实可行的Feynman路径的手段来计算PSI中激子能量转移速率，进而使用主方程的方法来模拟PSI激子动力学过程，考察PSI中的激子平均寿命、内量子效率和时间分辨光谱。最终，从结构出发运用"第一性"的方法和手段来理解PSI高效光电转换内量子效率的微观本质。

中文关键词： 能量转移；位点能；激子；极化；路径积分

英文摘要：

英文关键词： energy transfer；site energy；exciton；polarization；path integral