Samoorganizace a optické vlastnosti malých molekulárních agregátů

Abstract

Tato práce se zabývá popisem agregace karotenoidů ve vodných roztocích. Jsou zde analyzovány hlavní interakce podílející se na agregaci a na základě tohoto je představen efektivní způsob popisu agregace karotenoidů, který vede ke značnému urychlení výpočtů. Dále jsou zde vypracovány dvě metody výpočtu pravděpodobnostní distribuce konfigurací karotenoidů v roztocích, s různými koncentracemi vody, a diskutovány jejich přednosti a nedostatky. Z těchto distribucí byly vypočteny absorpční spektra a porovnány s experimentálně naměřenými. Je také diskutován vliv vody na formování různých druhů agregátu a její vliv na tvar absorpčních spekter. Výsledky práce budou sloužit jako základ pro další přesnější metody popisu agregace, které budou zahrnovat i efekty slabších interakcí mezi karotenoidy.

The work deals with the description of carotenoid aggregation in water solutions. The main interactions which are involved in aggregation were analyzed and an efficient way of description of carotenoid aggregation, which leads to a speed up the computation, has been introduced. In addition, two different methods for calculation probability distribution of catotenoids configurations in solutions with variable water concentration were elaborated, and their advantages and disadvantages were discussed. Absorption spectra were calculated from these distributions, and they were compared with the experimental results. The influence of water on formation of different types of aggregates, and its impact on the shape of absorption spectra was also discussed. Results of this study will be used as a base of other, more accurate, description of carotenoids aggregation, which will include other weaker interactions between carotenoids.