Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"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."

"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."

"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."

"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."

"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."

"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."

"ABSTRAKSifat 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.

---

ABSTRACTElectron 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. "