Μελετάμε τη μεταβίβαση φορέων σε πολυμερή B-DNA αξιοποιώντας την προσέγγιση ισχυρής δέσμευσης και συγκεκριμένα τα πρότυπα «εκτεταμένης κλίμακας – ψαροκόκαλου» (ΕΚΨ) και «τεσσάρων διαύλων» (ΤΔ).
Στα δύο αυτά πρότυπα το B-DNA αναλύεται σε επίπεδο βάσεων και θέσεων ραχοκοκαλιάς, λαμβάνοντας υπ' όψη τα ολοκληρώματα μεταβίβασης: μεταξύ βάσεων στο ίδιο ζεύγος βάσεων, μεταξύ βάσεων γειτονικών ζευγών βάσεων (ενδοκλωνιακώς και διακλωνιακώς) και μεταξύ βάσεων και γειτονικών τους θέσεων ραχοκοκαλιάς. Στο πρότυπο ΤΔ θεωρούνται μη-μηδενικά και τα ολοκληρώματα μεταβίβασης μεταξύ γειτονικών θέσεων ραχοκοκαλιάς.
Στο πρότυπο ΕΚΨ, θεωρώντας διάφορες τιμές για τα ολοκληρώματα μεταβίβασης μεταξύ θέσεων ραχοκοκαλιάς και βάσεων, παρουσιάζονται αποτελέσματα για την ηλεκτρονική δομή, τη χωρική κατανομή της πιθανότητας εντοπισμού του φορέα, το μέσο ρυθμό μεταβίβασης, την ευκινησία των φορέων και το συχνοτικό περιεχόμενο.
Στο πρότυπο ΤΔ, παρουσιάζονται αποτελέσματα για τη χωρική κατανομή της πιθανότητας εντοπισμού του φορέα, το μέσο ρυθμό μεταβίβασης και το συχνοτικό περιεχόμενο. Εξετάζεται επίσης η επίδραση της τιμής των ολοκληρωμάτων μεταβίβασης, μεταξύ γειτονικών θέσεων ραχοκοκαλιάς, στην ηλεκτρονική δομή, στον απεντοπισμό των ιδιοκαταστάσεων της ενέργειας και την ευκινησία των φορέων.
Για κάθε ποσότητα που μελετάται, γίνονται υπολογισμοί σε πολυμερή κατάλληλου μήκους και συμμετρίας, ώστε να αναδειχθούν αξιοσημείωτα ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά της μεταβίβασης φορτίου στα πλαίσια του εκάστοτε προτύπου, λαμβάνοντας υπ' όψη και περιορισμούς στον υπολογισμό και την αναπαράσταση των δεδομένων.
(EL)
We study carrier transfer in B-DNA polymers using the tight binding approximation and specifically the “extended ladder – fishbone” model and the “four channel” model.
In both of these models B-DNA is analysed in the base and backobone site level, taking into account the transfer integrals: between bases in the same base pair, between bases of neighboring base pairs (intra-strand and cross-strand) and between bases and their adjacent backbone sites. In the "four channels" model, the transfer integrals between neighboring backbone sites are also considered to be non-zero.
For the “extended ladder – fishbone” model, considering many possible values for the transfer integrals between bases and their adjacent backbone sites, results are presented for the electronic structure, the spatial distribution of the detection probability of the carrier, the mean transfer rate, carrier mobility and frequency content.
Regarding the “four channel” model, results are presented for the spatial distribution of the detection probability of the carrier, the mean transfer rate and the frequency content. We also examine the effect of the value of the transfer integral, between adjacent backbone sites, on the electronic structure, the delocalisation of energy eigenstates and carrier mobility.
For every quantity studied, calculations are done for polymers of appropriate length and symmetry, so as to highlight noteworthy qualitative and quantitative characteristics of charge transfer within the bounds of each model, while taking into consideration limitations regarding the computation and the representation of the data.
(EN)
/aggregator-openarchives/portal/institutions/uoa
