Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Konduktivitas atau transpor muatan pada DNA akan dipelajari dengan melihat panjang lokalisasi yaitu ukuran panjang ruangan yang mungkin bisa ditempati oleh muatan dalam suatu sistem. Perhitungan panjang lokalisasi dilakukan dengan memodelkan DNA sebagai model 1-Channel yang parameter inputnya diperoleh dari perhitungan kimia kuantum kemudian dilanjutkan dengan menggunakan metode perhitungan numerik Tranfer Matrix. Pada perhitungan numerik ini dilihat pengaruh dari sequences DNA dan pengaruh dari lingkungan terhadap backbone DNA, yaitu ketidak teraturan (disorder) energi dari molekul gula-fosfat yang membentuk backbone DNA.Hasil perhitungan panjang lokalisasi yang diperoleh menunjukkan transpor muatan pada DNA sangat tergantung terhadap sequence. Untuk pengaruh disorder energi backbone menunjukkan transpor muatan pada DNA bisa mengalami transisi dari yang semula semakin insulatif menjadi semakin konduktif dengan semakin besarnya disorder energi backbone ini."

"Fe3O4 merupakan material ferrimagnetik paruh logam dengan TC 860 K yang menunjukkan transisi logam-isolator MIT pada 120 K. Dalam bentuk bulk, magnetisasi saturasi material tersebut adalah 0.6 Tesla 471 emu/cm3 . Penelitian eksperimental terbaru telah menunjukkan bahwa magnetisasi saturasi dari lapisan tipis nano-Fe3O4 dapat mencapai 760 emu/cm3 yang diakibatkan oleh pembalikan spin ion Fe pada situs tetrahedral yang dibantu oleh vakansi oksigen VO . Sistem tersebut telah menunjukkan suhu MIT yang lebih tinggi 150 K . Pembalikan spin merupakan fenomena baru pada Fe3O4, sedangkan MIT merupakan fenomena yang sudah ada sejak lama. Kami menggagas sebuah model dan perhitungan untuk menginvestigasi mekanisme dari kedua fenomena tersebut. Hasil perhitungan kami menunjukkan bahwa konfigurasi ferrimagnetik untuk sistem tanpa VO secara energetik lebih disukai. Namun, dengan keberadaan VO, konfigurasi keadaan dasar dari sistem berubah menjadi ferromagnetik. Terkait MIT, dengan menggagas ketergantungan beberapa hopping integral terhadap suhu dalam model, kami mendemonstrasikan bahwa sistem tanpa dan dengan VO mengalami MIT dengan cara yang berbeda, menyebabkan sistem dengan VO memiliki suhu MIT yang lebih tinggi sesuai dengan data eksperimen. Hasil perhitungan kami juga menunjukkan bahwa MIT pada kedua sistem terjadi bersamaan dengan redistribusi elektron pada tiga ion Fe di setiap satuan formula Fe3O4. Dengan menganggap bahwa ketergantungan hopping integral terhadap suhu diduga timbul akibat efek Jahn-Teller dinamis, teori fenomenologis kami mampu menjembatani teori yang telah ada terkait MIT akibat transisi struktur dan keteraturan muatan.

---

Fe3O4 is a half metallic ferrimagnet with TC 860 K exhibiting metal insulator transition MIT at 120 K. In bulk form, the saturation magnetization is 0.6 Tesla 471 emu cm3 . A recent experimental study has shown that the saturation magnetization of nano Fe3O4 thin films can achieve up to 760 emu cm3, attributed to spin flipping of Fe ions at tetrahedral sites assisted by oxygen vacancies VO . Such a system has shown to have higher MIT temperature 150 K . The spin flipping is a new phenomenon in Fe3O4, while the MIT is a long standing one. Here, we propose a model and calculations to investigate the mechanisms of both phenomena. Our results show that, for the system without VO, the ferrimagnetic configuration is energetically favorable. Remarkably, upon inclusion of VO, the ground state configuration switches into ferromagnetic. As for the MIT, by proposing temperature dependences of some hopping integrals in the model, we demonstrate that the system without and with VO undergo the MIT in slightly different ways, leading to higher MIT temperature for system withVO, in agreement with the experimental data. Our results also show that the MIT in both systems occur concomitantly with the redistribution of electrons among the three Fe ions in each Fe3O4 formula unit. As such temperature dependences of hopping integrals may arise due to dynamic Jahn Teller effects, our phenomenological theory may provide a way to reconcile existing theories relating the MIT to the structural transition and the charge ordering."

"Sifat transpor muatan pada molekul DNA untai ganda dan DNA G4 telah dipelajari. Kami menggunakan dua model DNA yang direpresentasikan secara matematis dengan menggunakan model Hamiltonian tight binding. Model yang pertama adalah DNA untai ganda dengan panjang 32 pasangan basa yang disusun secara random. Transpor muatan untuk molekul DNA ini dipelajari dari probabilitas transmisi dan karakteristik I-V dengan memvariasikan hopping elektron inter-strand tegak lurus. Peningkatan hopping electron inter-strand tegak lurus menyebabkan probabilitas transmisi dan arus meningkat, tetapi saat temperaturnya dinaikkan probabilitas transmisi dan arus menurun. Model kedua adalah DNA G4, Sifat transpor muatan pada molekul ini dipelajari dari panjang lokalisasi dengan panjang 102 pasangan basa, density of states dan karakteristik I-V masing-masing dengan 32 tumpukan tetrad guanin, yang diberi pengaruh medan listrik dan temperatur, Probabilitas transmisi dan panjang lokalisasi dihitung menggunakan metode transfer matriks. Formula landauer Buttiker digunakan untuk menghitung karakteristik I-V. Metode fungsi green untuk menghitung probabilitas transmisi dan density of states. Hasil perhitungan medan listrik dan temperatur terhadap sifat transpor muatan yaitu menurunkan panjang lokalisasi, density of states, dan arus, saat meningkatnya medan listrik dan temperatur.

---

The charge transport property on double-stranded DNA and G4 DNA molecules has been studied. We use two DNA models that are mathematically represented using Hamiltonian tight binding models. The first model is double stranded DNA with length of 32 base pairs arranged randomly. The charge transport for this DNA molecule is studied from transmission probabilities and I-V characteristics by varying of electron hopping in perpendicular inter-strand. Increased of electron hopping in perpendicular inter-strand causes the transmission and current probabilities to increase, but when temperature is increased the transmission probabilities and current is decrease. The second model is DNA G4. The charge transport property in this molecule is studied from localization length with length of 102 base pairs, density of states and I-V characteristics with 32 stacks of guanine tetrads respectively that influenced of electric field and temperature. Transmission probability and localization length are calculated using matrix transfer method. The buttiker landauer formula is used to calculate the I-V characteristics. Green function method for calculating transmission probability and density of states. The result of electric field and temperature calculation on charge transport leads to decreasing localization length, density of states, and current, when increasing of electric field and temperature."

"Tren penggunaan struktur facade di bangunan gedung sebagai upaya untuk menjadikannya sebagai Green Building kian meningkat. Di balik segala pengaruh positifnya terhadap konvervasi energi dan kenyamanan bangunan gedung, facade memiliki kecenderungan untuk meningkatkan risiko kebakaran di bangunan gedung, sehingga diperlukan sistem proteksi kebakaran aktif seperti water mist. Karya tulis ini bertujuan untuk membahas beberapa permasalahan seputar kebakaran dalam ruang atau bangunan dengan fitur Double-Skin Facade yaitu pengaruh penyemprotan water mist terhadap pergerakan api dan asap di dalam rongga facade dan penyebaran temperatur di dalam rongga facade. Metode penelitian yang digunakan adalah metode simulasi dengan menggunakan software Fire Dynamic Simulator. Simulasi dilakukan dalam dua tahap yaitu simulasi tanpa water mist dan dengan water mist dengan variasi water spray density (Densitas Penyemprotan Air) 4,89 L/menit.m², 5,67 L/menit.m², 6,53 L/menit.m² dan 7,3 L/menit.m².  Hasil yang didapat dari kedua tahap simulasi tersebut berbentuk data kuantitatif berupa temperatur dan kecepatan aliran, dan data kualitatif berupa gambaran penyebaran asap dan api. Berdasarkan kedua tahap simulasi tersebut penulis kemudian dapat merangkum bahwa penyemprotan water mist pada rongga Double-Skin Facade berpengaruh terhadap penurunan temperatur dan perubahan arah dan besar kecepatan aliran pada rongga facade dan kenaikan temperatur kotak pembakaran. Untuk mengukur besaran kuantitatif pada water mist, penulis juga melakukan analisis terhadap hubungan nilai water spray density terhadap penurunan temperatur pada rongga facade. Hasilnya nilai water spray density berbanding lurus terhadap penurunan temperatur pada rongga.

---

The trend of the usage of the Facade structure in buildings as part of the effort of building a Green Building is rising. Despite every positive effect towards conserving energy and increasing comfort for the occupant of buildings, Facade tends to increase the risk of fire in buildings, therefore an active fire protection tools such as water mist is needed. This thesis aims to review several problems around the Fire Safety of the usage of Facade in buildings, such as the effect of water mist spraying into the facade cavity to the movement of fire and smoke in that particular area and to identify the temperature distribution both in the cavity and in the room. The main method that was used is simulating this phenomenon with Fire Dynamic Simulator. The simulation was conducted in two steps which were simulation without and with water mist with water spray density variation of 4,89 L/menit.m²,  5,67 L/menit.m² , 6,53 L/menit.m² , dan 7,3 L/menit.m².The author's found out that spraying water mist into the facade cavity could decrease the temperature in the facade cavity and some parts of the room. Not only that but it also affected the direction and the value of the velocity both in the facade cavity and in the room. Another important thing is the relationship between water spray density and the decreasing of temperature were aligned."

"Pendekatan Hamiltonian tight binding digunakan untuk mempelajari sifat transport muatan di molekul DNA. Sifat transport muatan ini dipelajari dengan menggunakan dua model DNA yaitu model DNA Aperiodik dan model DNA G4. Model DNA Aperiodik terdiri dari 32 pasangan basa ATGC yang tersusun secara acak dengan sequence GCTAGTACGTGACGTAGCTAGGATATGCCTGA. Pada model ini dilakukan perhitungan menggunakan metode transfer matriks dan metode hamburan untuk mendapatkan probabilitas transmisi serta menghitung karakteristik I-V berdasarkan formula Landauer Büttiker dengan memvariasikan nilai kopling 𝛼 interstrand. Peningkatan nilai kopling 𝛼 interstrand memberikan dampak yang sangat baik terhadap transport muatan yaitu terjadinya peningkatan probabilitas transmisi dan karakteristik IV pada tegangan tinggi. Sedangkan, model DNA G4 terdiri dari 4 basa guanine yang tersusun membentuk struktur planar, g-quartet yang disusun secara bertumpuk. Pada model DNA ini dilakukan perhitungan panjang lokalisasi menggunakan metode transfer matriks dan perhitungan density of state (DOS) dan karakteristik I-V menggunakan pendekatan fungsi green di bawah pengaruh temperatur dan medan magnet. Temperatur menyebabkan terjadinya fluktuasi termal yang menurunkan panjang lokalisasi, density of state (DOS) dan karakteristik I-V di molekul DNA G4. Sedangkan, medan magnet menyebabkan terjadinya pergeseran fase keadaan elektron di jalur transport yang mempengaruhi panjang lokalisasi dan DOS yang berimbas pada peningkatan arus hingga di tegangan tinggi.

---

The tight binding Hamiltonian approach is used in studying charge transport properties DNA molecules. The charge transport properties are studied by using two DNA models, the Aperiodic DNA molecule and the G4 DNA molecule. The Aperiodic DNA model consist of 32 base pairs that ATGC arranged randomly with sequence GCTAGTACGTGACGT-AGCTAGGATATGCCTGA. In this model, transfer matrix method and scattering method are used in obtain transmission probability and calculating the I-V characteristic for various values of interstrand coupling α. The increase of α gives a very good impact on charge transport that is the increase of transmission probability and I-V characteristic at high voltages. G4 DNA model consists of planar structure of four guanine bases, g-quartet, which are stacked on top each other. In this DNA model, localization length is calculated using transfer matrix method and the density of state (DOS) as well as I-V characteristic are calculated using green function approach under the influence of temperature and magnetic field. The temperature causes thermal fluctuations that decreases the localization length, density of state (DOS) and I-V characteristics in G4 DNA molecule. Meanwhile, magnetic field causes a shift in electron wave phase along its travel path which is affecting the localization length and DOS which lead to current increament up to high voltage."

"ABSTRAKKami mempelajari sifat transport muatan menggunakan molekul DNA aperiodik dan molekul DNA G4. Molekul DNA aperiodik mempelajari pengaruh nilai loncatan inter-strand pada karakteristik I-V. Molekul DNA G4 mempelajari pengaruh medan listrik dan medan magnet pada panjang lokalisasi, density of state DOS , dan karakteristik I-V. Sifat transport muatan dipelajari dengan menghitung probabilitas transmisi, karakteristik I-V, dan memberikan pengaruh medan listrik dan medan magnet. Pada molekul DNA aperiodik, dipelajari pengaruh nilai hopping inter-strand terhadap probabilitas transmisi dan karakteristik I-V. Probabilitas transmisi dihitung dengan metode transfer matriks, sedangkan karakteristik I-V dihitung dengan formula Launder-Buttiker. Pada molekul DNA G4, dipelajari pengaruh medan listrik dan medan magnet terhadap panjang lokalisasi, density of state DOS, dan karakteristik I-V. Panjang lokalisasi dihitung menggunakan metode transfer matriks, dan density of state DOS serta karakteristik I-V dihitung dengan metode fungsi Green.

---

ABSTRACTThe charge transport of aperiodic DNA and G4 DNA molecule have been studied. On the aperiodic DNA molecule, the effect of the inter-strand hopping value on the I-V characteristic has been studied. The effect of the electric and magnetic field on the localization length, density of state (DOS), and I-V characteristics were studied G4 DNA molecule. Charge transport was studied by calculating the transmission probability, the I-V characteristic, by considering the effect of the electric and the magnetic field. In the aperiodic DNA molecule, we study the effect of hopping inter-strand on transmission probability and I-V characteristics. The transmission probability was calculated by the matrix transfer method, while the I-V characteristic was calculated by the Launder-Buttiker formula. In G4 DNA molecule, we studied the effect of the electric and magnetic field on the localization length, density of state (DOS), and I-V characteristic. Localization length was calculated using matrix transfer method, and density of state (DOS) and I-V characteristic was calculated by Green function method."

"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. "