ترابرد اسپینی در زنجیره ​های DNA: رهیافتی به اسپین​کالریترونیک با استفاده از لیزر

ایجاد جریان​های اسپینی به​وسیله اعمال گرادیان دما توجه دانشمندان زیادی را به​خود جلب​کرده است. زمینه اسپینترونیک از اسپین​الکترون برای ذخیره و پردازش اطلاعات استفاده می​کند و اسپین​کالریترونیک، جریان​های اسپینی را به حرارت مرتبط می​سازد. ما از DNA به​عنوان مولکولی آلی برای بررسی پدیده اسپین​کالریترونیک استفاده کرده​ایم. در مطالعه حاضر به​منظور ایجاد گرادیان دما از لیزر مادون قرمز استفاده شد. در این کار، ما توانستیم محدوده​ای از میدان​های خارجی را که در آن بیشترین جریان اسپینی تولید می​شود، به​دست آوریم. بدین​ترتیب می​توانیم از زنجیره​های DNA به​عنوان یک ابزار اسپینترونیک برای انتقال اطلاعات امن در محیط​های بیولوژیکی استفاده کنیم.

با در​نظر​گرفتن مدل PBH تصحیح​یافته نسبت​به درجه آزادی اسپین، به بررسی ترابرد اسپینی مولکول DNA در حضور گرادیان دما و عوامل خارجی دیگر از​جمله میدان الکتریکی و مغناطیسی پرداخته شد. گرادیان دما از​طریق لیزر مادون قرمز به سیستم اعمال شد. برای تحلیل سیستم از رهیافت آشوب استفاده شد.

نتایج حاصل​از انجام پژوهش حاکی​از آن است که جریان​های پلاریزه اسپینی در​حضور گرادیان دما خلق می​شود. همچنین با اعمال میدان​های مغناطیسی و الکتریکی خارجی، بهترین محدوده میدان برای بیشترین شارش جریان اسپینی مشخص شد.

با مشخص شدن محدوده مناسبی از میدان​های خارجی در​حضور گرادیان دما، که در آن به سیستم بیولوژیک آسیب وارد نمی-شود، می​توان بیان کرد که انتقال امن اطلاعات در این محیط​ها را شاهد هستیم.