Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKMolekul DNA, sebagai devais elektronik molekular memiliki sifat yang sangat sensitif terhadap lingkungan baik itu lingkungan eksternal maupun internal. DNA dapat berada dalam kondisi tidak seimbang dan itu akan berpengaruh pada proses transpor muatan di DNA. Molekul DNA dapat berifat sebagai konduktor, semikonduktor atau isolator yang kemungkinan disebabkan dari lingkungannya. Oleh karena itu, pada studi ini penulis akan mempelajari pengaruh medan magnet dan konstanta hopping di pasangan Watson-Crick terhadap sifat transpor muatan di DNA Poly dA -Poly dT . Hamiltonian tight binding dan teori semi empirik Slater-Koster digunakan dalam memodelkan molekul. Dalam studi ini, semua jalur loncatan elektron dimungkinkan terjadi termasuk jalur loncatan antar-backbone. Transpor muatan di molekul DNA dipelajari dari menghitung density of state DOS , panjang lokalisasi, probabilitas transmisi, dan karaktristik I-V. DOS dihitung dengan menggunakan fungsi Green yang mempertimbangkan elektoda di kedua ujung molekul DNA. Panjang lokalisasi dihitung menggunakan metode transfer matriks dan ortonormalisasi Gram-Schmidt. Probabilitas transmisi dihitung menggunakan metode transfer matriks dan matriks hamburan, kemudian hasilnya digunakan untuk menghitung karakteristik I-V dengan menggunakan formula Landuer-Buttiker. Pengaruh medan magnet pada transpor muatan di molekul DNA dapat dilihat dari perubahan nilai panjang lokalisasi dan DOS elektron di DNA dengan perubahan nilai medan magnet. Konstanta hopping di pasangan Watson-Crick tidak memberikan pengaruh secara signifikan terhadap transpor muatan di molekul DNA. Hal ini ditandai dengan tidak banyaknya perubahan yang terjadi pada probabilitas transmisi dan karakteristik I-V ketika nilai konstanta hopping divariasikan.

---

ABSTRAKDNA molekul, an element of molecular electronic device is very sensitive to the environment both external and internal environment. DNA may be in unequilibrium condition and it will affect charge transport process in DNA. DNA molecule can behave as a conductor, semiconductor or insulator which is maybe caused by the environment. Therefore, in this study we will study the effect of magnetic field and hopping constant on the Watson Crick pairs in the charge transport of DNA poly dA poly dT . Tight binding Hamiltonian and the empirical Slater Koster theory are used in modeling the molecule. In this study, all electron hopping paths are considered, including backbone backbone hopping paths. Charge transport DNA is studied by calculating density of state DOS , localization length, transmission probability, and I V characteristic. DOS is calculated using Green function by considering the electodes at both ends of the DNA molecule. The localization length is calculated using the matrix transfer method along with Gram Schmidt orthonormalization. The transmission probability is calculated using matrix transfer and scattering matrix method, then it is used in calculating the I V characteristic by using Landuer Buttiker formula. The effect of the magnetic field on charges transport in DNA molecule can be seen from the decreasing and increasing of the value of localization length and electron rsquo s DOS in DNA as magnetic field is varied. Hopping constant on the Watson Crick pairs does not have a significant effect on the charge transport DNA molecule. This characteristic is indicated by the lack of changes in the transmission probability and the I V characteristic when the value of the hopping constants is varied."

"ABSTRAKKami melakukan investigasi secara teori terhadap konduktivitas optik dan hal yang berkaitan dengan respon optik dari sistem nanopartikel Fe 3 O 4 - reduced graphene oxide (rGO). Data eksperimen menunjukkan adanya peningkatan nilai magnetisasi yang telah tersaturasi seiring dengan penambahan konten rGO sampai dengan 5 persen dari berat dan mengalami penurunan seiring penambahan konten rGO. Kami memiliki hipotesis bahwa penguatan nilai magnetisasiini disebabkan oleh terjadinya spin-flipping Fe 3+ pada lokasi tetrahedral yangdiinduksi oleh ketiadaan oksigen (oxygen vacancies) pada nanopartikel Fe 3 O 4dibantu oleh rGO yang menarik atom oksigen dari sistem tersebut. Padastudi ini, kami bertujuan untuk melakukan eksplorasi atas implikasi dari efekyang telah disebutkan pada respon optik dari sistem. Model kami mencakupinteraksi Hubbard antara elektron pada orbital e g dari Fe 3+ dan interaksiHeisenberg antara spin elektron dan spin ion dari Fe 3+ . Kami memperlakukaninteraksi-interaksi tersebut dalam algoritma mean-field dan dynamical mean-field approximations. Hasil kami akan dibandingkan dengan data eksperimenreflektansi dari sistem nanopartikel Fe 3 O 4 .

---

ABSTRAKWe theoretically investigate the optical conductivity and its related opticalresponse of Fe 3 O 4 - reduced graphene oxide (rGO) nanoparticle system. Ex-perimental data of magnetization of the Fe 3 O 4 -rGO nano particle systemhave shown that the saturated magnetization increases with increasing rGOcontent upto about 5 weight percentage and decreases back as the rGO con-tent is increased further. We hypohesize that the magnetization enhancementis due to spin-flipping of Fe 3+ in tetrahedral sites induced by oxygen vacanciesat the Fe 3 O 4 particle boundaries assisted by rGO flakes that adsorb oxygenatoms from Fe 3 O 4 particle around them. In this study, we aim to explore theimplications of this effect to the optical response of the system as a functionof the rGO content. Our model incorporates Hubbard-repulsive interactionsbetween electrons occupying the e g orbitals of Fe 3+ and Heisenberg-like inter-actions between electron spins and spins of Fe 3+ ions. We treat the relevantinteractions within mean-field and dynamical mean-field approximations. Ourresults are to be compared with the existing experimental reflectance data ofFe 3 O 4 nanoparticle system."

"ABSTRAKBanyak faktor yang dapat mengubah struktur energi DNA, dan pada akhirnya, hal tersebut berpengaruh kepada transpor elektron pada molekul DNA. Studi yang dilakukan berfokus kepada pengaruh medan listrik pada properti transpor muatan dari molekul DNA poly(dA)-poly(dT). Model DNA pada studi ini memperbolehkan elektron untuk mengalir dari backbone ke backbone. Model hamiltonian tight-binding digunakan dengan melibatkan medan listrik dan temperatur. Medan listrik diatur sejajar dengan sumbu heliks DNA. Medan listrik dimodelkan dengan mengacu pada formula Miller-Abraham yang mengubah konstanta hopping antar-sites dalam DNA. Metode transfer-matrix dan ortonormalisasi Gram-Schmidt digunakan untuk menghitung panjang lokalisasi. Retarded Green Function digunakan untuk menghitung DOS. Hasil yang didapatkan menunjukkan bahwa ketika medan listrik meningkat, terjadi pelebaran celah pada panjang lokalisasi dan DOS. Sedangkan peningkatan suhu meningkatkan disorder pada sistem.

---

ABSTRACTThere are many factors that can change the energy structure of DNA, and in the end it can affects electronic transport in DNA molecules. The study will focus on the influence of the electric field on the charge transport properties of the poly(dA)-poly (dT) DNA molecule. The DNA model in this study allows electrons to propagate from the backbone to backbone. The tight-binding Hamiltonian model is used by taking into account the electric field and temperature influence. The electric field is applied parallel to the helical axis of DNA. The electric field which change the hopping constant between sites in DNA will be modeled by using  the Miller-Abraham formula. The transfer-matrix method and Gram-Schmidt orthonormalisation method are used to calculate the length of localization. Retarded Green Function is used to calculate DOS. The results obtained show that when electric field increases, there will be widening of the gap at the localization length and DOS. While the increase in temperature will increase disorder in the system."

"Penelitian teori ini bertujuan untuk menginvestigasi pengaruh medan listrik dan medan magnet terhadap transpor elektron pada molekul DNA poli(dA)-poli(dT). Mekanisme transpor elektron dimodelkan menggunakan pendekatan hamiltonian ikatan kuat dengan melibatkan pengaruh temperatur dan frekuensi gerak memutar. Arus listrik yang melalui DNA dihitung menggunakan formula Landauer-Buttiker dengan perhitungan probabilitas transmisi menggunakan pendekatan fungsi green. Kemudian, faktor eksternal medan listrik dilibatkan mengikuti model Miller-Abraham. Sedangkan faktor eksternal medan magnet, dimodelkan menggunakan model Pierls. Hasil yang diperoleh menunjukan bahwa pengaruh medan listrik berdampak pada pelemahan probabilitas transmisi. Sebaliknya, pengaruh medan magnet memiliki dampak pada peningkatan arus listrik maksimum. Kemudian secara keseluruhan, frekuensi gerak memutar menyebabkan peningkatan pada probabilitas transmisi.

---

This theoretical study aims to investigate the electric field and magnetic field influence on electron transport through DNA poly(dA)-poly(dT). The electron transport mechanism is modeled by the tight-binding Hamiltonian approach involving temperature and twisting motion frequency. The accumulation of electron current flowing through DNA is calculated using Landauer-Buttiker Formula from transmission probability obtained using green function. Then, the external disturbance, electric field, is considered using the Miller-Abraham model. On the other sides, the magnetic field effect is modeled by Pierls model. The results show that the electric field causes decrement on transmission probability. In contrast, magnetic field increases transmission probability. In contrast, the magnetic field increases the current. Furthermore, twisting motion frequency causes higher transmission probability."

"Sistem kuantum yang berinteraksi dengan lingkungan dapat mengalami dekoherensi kuantum yang merusak sifat-sifat kuantum. Untuk menguantifikasi dekoherensi state elektronik pada sistem molekul, dapat digunakan ekspansi density matrix dan aproksimasi crude Born-Oppenheimer untuk memperoleh evolusi puritas pada skala waktu pendek. Pada laporan ini, dipelajari dekoherensi sistem elektronik pada molekul untuk sembarang jumlah state karena interaksi dengan lingkungan nuklir. Untuk model lingkungan nuklir, digunakan model yang dikembangkan oleh Hu, Brian, & Sun (2021) berupa bath harmonik yang konsisten dengan energi reorganisasi (model MSH). Pada penelitian ini diformulasikan bentuk eksplisit skala waktu dekoherensi berdasarkan dinamika puritas pada skala waktu pendek dan model MSH sebagai lingkungan nuklir. Selain itu, dilakukan juga perhitungan puritas menggunakan metode hierarchical equation of motion sebagai komparasi. Sejalan dengan hasil penelitian Gu & Franco (2018) untuk dua dan tiga state, skala waktu dekoherensi elektronik untuk waktu pendek bergantung pada kontribusi dari tiga jenis fluktuasi operator nuklir yaitu energy gap permukaan energi potensial, kopling elektron-nuklir off-diagonal, dan interferensi keduanya. Pada kasus tanpa kopling off-diagonal, diperoleh dinamika puritas yang cukup sesuai dengan metode hierarhical equation of motion khususnya pada lingkungan dengan fungsi korelasi waktu yang konvergen dan waktu korelasi lingkungan yang panjang. Ketika kopling off-diagonal linier diperhitungkan, kompetisi antara ketiga jenis kontribusi dapat teramati. Selain itu, kopling off-diagonal linier menyebabkan jumlah state dapat memengaruhi ketahanan skala waktu dekoherensi terhadap perubahan fase relatif.

---

A quantum system interacting with its surrounding environment may undergo quantum decoherence that leads to destruction of quantum properties. In quantifying electronic state decoherence for molecular systems, a method based on density matrix expansion and crude Born-Oppenheimer approximation can be used to obtain short time purity dynamics. In this report, we study electronic decoherence dynamics in molecular system for arbitrary number of states due to electron-nuclear interaction. For the nuclear environtment, a multistate harmonic bath model (MSH model) developed by Hu, Brian, & Sun (2021) that comply with reorganization energies constrain was used. In this work we formulated a more explicit decoherence timescale expression based on short time purity dynamics and MSH model as nuclear environtment. For comparison purposes, calculation using hierarchical equation of motion method was also carried out. In accordance with the work of Gu & Franco (2018) for two and three states, we obtain that short time electronic decoherence timescale for system with abritrary number of state depends on contributions from three types of nuclear operator fluctuation: potential energy surface gap, off-diagonal electron-nuclear coupling, dan interference of both types. In absence of off-diagonal coupling, the obtained purity dynamics is in good agreement with hierarchical equation of motion method especially for the case of converging time correlation function and long environment correlation time. With the inclusion of linear off-diagonal coupling, competition between three types of contribution may be observed. We also obtain that the stability of decoherence timescale with respect to changes in relative phases of states may differ for different number of states. "

"Sifat transportasi elektron di molekul DNA poly dA -poly dT telah dipelajari. Kami menggunakan dua model DNA yang berbeda, yang direpresentasikan secara matematis dengan model ikatan kuat Hamiltonian dan teori Slater-Koster. Panjang molekul DNA yang digunakan 32 pasangan basa. Kedua ujung rantai molekul dikoneksikan dengan elektroda. Sifat transportasi elektron dipelajari dari probabilitas transmisi dan karakteristik I-V. Probabilitas transmisi dihitung dengan metode transfer matriks dan matriks hamburan. Formula Landauer Buttiker digunakan untuk menghitung karakteristik I-V. Selanjutnya, sifat transportasi elektron dibandingkan di variasi temperatur, frekuensi getar gerak memutar dan energi gangguan lingkungan luar. Hasilnya menunjukan bahwa pada kedua model mengalami peningkatan probabilitas transmisi elektron dan arus seiring meningkatnya frekuensi getar gerak memutar rantai DNA. Namun saat temperatur ditingkatkan, probabilitas transmisi dan arusnya menurun dan tegangan ambang membesar di tiap variasi frekuensi getar. Kemudian ketika energi gangguan luar meningkat, probabilitas transmisi dan arus semakin kecil, demikian pula tegangan ambangnya. Nilai puncak-puncak probabilitas transmisi di model B lebih besar dari model A, namun kurva I-V model B dapat lebih besar atau lebih kecil. Peningkatan maupun penurunan transmisi dan arus di model A lebih besar ketika tidak ada gangguan backbone, tendensi terbalik ketika terdapat energi gangguan backbone.

---

The properties of electron transport in poly dA poly dT DNA molecules have been studied. We use two models of DNA which are represented mathematically by tight binding Hamiltonian model and Slater Koster theory. DNA molecules which are used have 32 base pairs long. Each end of DNA chain are connected to metallic electrodes. The properties of electron, are studied from transmission probability and I V characteristic curves. The transmission probabilities are calculated using transfer matrix and scattering matrix methods. The Landauer Buttiker formula is used in computing I V characteristics. The properties of transport electron are compared in variation of temperatures, frequencies of twisting motion and disorder energy due to environment. The results show that the transmission probability and current values increase as frequency of twisting motion increases in both of models. However, as temperature become higher, the transmission probability and current values decrease, but the treshold voltages increase for all frequency variations. Then, as disorder energy becomes higher, the transmission probability and current values decrease, and the threshold voltages decrease, too. Transmission probability values of model B are higher than model A, but the I V curve of model B can be higher and lower. Both of the enhancement or reduction of transmission and current in model A is higher for without backbone disorder energy condition, but the tendency reversed when in backbone disorder energy condition."

"Sifat transportasi elektron dalam molekul DNA Aperiodik dan Molekul DNA G4 telah dipelajari. Kedua molekul DNA ini, dimodelkan dengan menggunakan Hamiltonian ikatan kuat tight binding . Sifat transpor elektron dipelajari dengan menghitung probabilitas transmisi elektron menggunakan metode transfer matriks dan hamburan matriks secara bersamaan. Formalisme Landauer-B ttiker digunakan dalam menghitung karakteristik I-V molekul dari probabilitas transmisi. Pada molekul DNA Aperiodik dan DNA G4 sudah dilakukan perhitunganan untuk DNA berukuran 32 pasangan basa. Parameter perhitungan yang diperhatikan adalah gerakan sudut putar pasangan basa yang berhubungan dengan konstanta loncatan elektron antar basa melalui teori semi-empiris Slater-Koster-Harrison. Hasil perhitungan dianalisis dengan memperhatikan variasi frekuensi getar gerak memutar, temperatur, dan energi gangguan backbone. Hasil perhitungan pada molekul DNA Aperiodik dan DNA G4 menunjukkan bahwa transpor muatan DNA bergantung pada frekuensi gerak memutar pasangan antarbasa. Jika frekuensi tinggi, terjadi peningkatan arus dan probabilitas transmisi. Dan ketika temperatur ditingkatkan, probabilitas transmisi dan arus menurun dan tegangan ambang meningkat di tiap variasi frekuensi getar gerak memutar. Terakhir, jika nilai energi gangguan backbone yang diberikan semakin besar maka nilai transmisi, arus dan tegangan ambang menurun. Pada molekul DNA G4 transmisi dan kurva I-V lebih tinggi dari molekul DNA Aperiodik.

---

Electron transport characteristics in G4 and Aperiodic DNA molecules have been studied. Both molecules are modelled using tight binding Hamiltonian. Electron transport characteristics are studied by calculating electron transmission probability using matrix transfer and scattering matrix methode simultaneously. Landauer B ttiker formalism is used in calculating the I V characteristics of molecules from transmission probability. The calculation in Aperiodic and G4 DNA molecules is done for 32 base pairs long DNA. Variable in the calculation is twisting motion angle of base pairs which is correlated to electron the hopping constant between bases within Slater Koster Harrison semi empirical theory.

Calculation results are analyzed in variation of twisting motion frequency, temperature, and backbone disturbance energy. The calculation result in Aperiodic and G4 DNA molecules shows that DNA change transport on DNA depends on twisting motion frequency of bases. When the frequency become higher, the current and transmission probability will increase. Moreover, when the temperature increases, the current and transmission probability decreases, then threshold the voltage becomes higher for all twisting motion frequency. Lastly, as the backbone disturbance energy become large, the current and transmission decreases, then the threshold voltage will be small. In G4 DNA molecule the transmission and curve I V are higher, than in Aperiodic DNA molecule. "