Abstract
Peaaegu kogu inimkonna poolt tarbitav toit ja näiteks ka fossiilsed kütused on toodetud elusorganismide poolt kinnipüütud päikesevalguse abil. Elusloodus on suutnud sellel viisil päikeseenergiat koguda juba miljardeid aastaid ja väga suures mastaabis, saades samas hakkama väga väheste vahenditega. See kõik on võimalik tänu elusorgamismide võimele paigutada aatomeid väga täpselt mõnenanomeetrise suurusega struktuurideks. Purpurbakterid on ühed vanimad organismid Maal, kes on võimelised päikesevalgust koguma ja enda toitmiseks kasutama. Bakterid on miljardite aastate jooksul suutnud välja töötada väga keerukaid energiakogumise meetodeid, mida saaks ka inimtehnoloogias kasutada. Nende süsteemide mõistmise keerukus tuleneb nende toimimise aluseks olevast kvantmehaanikast, mis tavaliselt avaldub äärmiselt korrapärastes tingimustes (nagu pooljuhtkristallides) väga madalatel temperatuuridel (nagu heeliumi keemistemperatuuril -270 °C juures). Selles töös proovisime edendada arusaamu purpurbakterite valgust koguvate antennisüsteemide tööpõhimõtete kohta. Me suutsime tõestada, et need väikesed nanostruktuurid suudavad footoneid kinni püüda ja neid kvaasiosakesteks (eksitonideks) muundada. Neid eksitone saab siis transportida ja keemilise energiana salvestada. Tuleb välja, et see on siiski võimalik, kuigi tingimused eluslooduses on väga kaugel tingimustest, mis valitsevad pooljuhtkristallides absoluutse nulltemperatuuri lähedal. Uurimus põhines optilise spektroskoopia ja kvantmehaanilise modelleerimise ühendamisel. Koostatud mudel võimaldab ka seletada erinevusi üksikute valgust koguvate komplekside vahel, mis varem on põhjustanud eksperimentaalsete andmete väärtõlgendamist. Kokkuvõttes jõudsime paremale arusaamale nende komplekside tööst ja loodetavasti saab tulevikus nende tööpõhimõtteid rakendada ka inimkonna energiavajaduse rahuldamisel.
Author and committee
dc:creator, dc:contributor.*- Author
-
- Pajusalu, Mihkel
Subjects
dc:subject × 4Identifiers
dc:identifier.*- Identifier
- hdl:10062/43646
- OAI identifier oai:identifier
- oai:dspace.ut.ee:10062/43646