گذار اندرسون در شبکه DNA و اثرات محور DNA

مولکول DNA به علت داشتن خواص منحصر به فرد و بدیع می تواند در زمینه های تحقیقاتی مختلفی از جمله نانو الکترونیک نوری[1] مورد استفاده قرار گیرد. امروزه، نانوساختارهای مبتنی بر DNA با کیفیت تشخیص مولکولی توسعه فراوانی یافته است اما بااین حال مفهوم نانوالکترونیک مولکولی مبتنی بر DNA موضوعی است که هنوز با چالش هایی روبه رو است و مطالعات فراوانی بر روی آن در حال شکل گیری است. با این توصیف، هدف از مطالعه حاضر بررسی خواص الکتریکی مولکول DNA است.
مطالعه رفتار الکتریکی ساختارهای بلوری دارای نقص در قالب نظریه جایگزیدگی اندرسون ممکن است. در مطالعه حاضر نیز با اساس قرار دادن این نظریه از روش ماتریس انتقال و طول جایگزیدگی به منظور بررسی رفتار الکتریکی DNA بهره می گیریم.
در پژوهش حاضر، طول جایگزیدگی توابع موج الکترونی به ازای مقادیر متفاوت انرژی و در حضور اختلال هایی با شدت های متفاوت محاسبه شد. مطالعه حاضر که بر مبنای تعمیم مدل دوزنجیره ای DNA به مدل نزدیک به واقعیت سه زنجیره ای انجام گرفته است، نشان می دهد در حضور اختلال واردشده، در گستره خاصی از انرژی می توانیم شاهد گذار عایق-رسانا در DNA باشیم و در نتیجه مولکول DNA همانند رساناها قابلیت انتقال الکترون را خواهد داشت.
در پژوهش حاضر، مدل سه زنجیره ای مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهد در مقایسه با مدل دوزنجیره ای، مدل سه زنجیره ای شرایط مناسب تری را برای گذار عایق-رسانا فراهم می کند. نتایج این مقاله می تواند راهگشای توسعه ساخت نانوابزارهای الکترونیک مولکولی باشد.