Estudio del efecto de la temperatura, la hidratación, la longitud y el desorden de la secuencia sobre el gap de energía del ADN
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Date
2021
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
En el presente trabajo se realiza el estudio de los efectos de diferentes variables del sistema sobre el
gap de energía del ADN. Particularmente se estudian los efectos de la temperatura, la hidratación, la
longitud y el tipo de secuencia. Para esto se emplea el modelo tight-binding (TB) de cuatro canales, el
cuál es un modelo heurístico que captura la esencia de las propiedades eléctricas y de transporte de
sistemas mesoscópicos. A partir de este modelo se calcula la densidad de estados (DOS), la razón
de participación (PR), el número de participación(NP) y la distribución de la función de onda sobre
la red, cantidades físicas que miden el grado de localización de la función de onda electrónica en la
red. Se introduce el efecto del desorden estructural variando la concentración en la distribución de los
pares de bases, el efecto de la temperatura a través de la disminución en la amplitud del parámetro de
hopping entre los sitios moleculares del modelo, la localización de carga sobre el sistema en función
de la longitud de la secuencia, y la hidratación mediante la modificación en la energía de lo sitios
moleculares. En los resultados se evidencia la apertura de un gap de energía para T > 0 y el aumento
del mismo con la temperatura, donde además, las variaciones de longitud y de secuencia no presenta
cambios drásticos en la amplitud del gap. Por otro lado, la hidratación refleja importantes efectos
sobre la localización electrónica, mostrando una transición de fase tipo semiconductor-conductor,
con el aumento del desorden en la energía de sitio. El trabajo complementario incluye el calculo de
la RP y la DOS para diferentes modelos tight-binding del ADN.
Description
Keywords
ADN, Gap de energía, Tight-binding, Localización electrónica