Transporte electrónico a través de alambres moleculares: una aplicación al ADN

Abstract

En este trabajo se modela un segmento de ADN por medio de un proceso de reducción o decimación como una cadena lineal teniendo en cuenta los efectos de hidratación, tamaño y desorden correlacionado y no correlacionado sobre los sitos de la cadena finita. El sistema se describe por medio de un hamiltoniano dentro del modelo de amarre fuerte usando la aproximación de electrón independiente, con interacción a primeros vecinos y un orbital por sitio. Los efectos de hidratación se incluyen como variaciones aleatorias de las autoenergías. A partir del concepto de la matriz de transferencia se determina la probabilidad de trasmisión y usando el formalismo de Landauer se calcula la corriente en función del voltaje aplicado a través de las diferentes cadenas de ADN. Finalmente se hace una comparación cualitativa entre los resultados teóricos y experimentales. Encontramos un comportamiento aislante para cadenas largas o con un alto grado de desorden no correlacionado mientras para cadenas cortas o de bajo desorden el comportamiento es equivalente al de un material óohmico. / Abstract. in this work we modeled a DNA segment through a reduction or decimation process as a linear chain taking into account the effects of hydration, size and correlated and uncor related disorder on the finite chain sites. The system is described by a Hamiltonian in the tight binding model using the independent electron approximation, with nearestneighbor interaction and orbital per site. The effects of hydration are included as random variations of the self-energies. Based on the concept of the transfer matrix determines the transmission probability and using the Landauer formalism to calculate the current versus voltage applied across the di®erent DNA chains. Finally, there is a qualitative comparison between theoretical and experimental results. We find insulating behavior for long chains or high uncorrelated disordered cases while short or low disordered chains are ohmic-like materials.