Measuring the spin-polarization of oligopeptide molecule: ab initio and tight-binding calculation

Abstract

Los experimentos recientes han mostrado un interés significativo en moléculas biológicas como ADN, proteínas, oligopéptidos y aminoácidos. Tales moléculas tienen en común su estructura quiral, la simetría de reversión al tiempo y la ausencia de interacciones de intercambio magnético. La actividad de filtrado de espín se debe a la interacción intrínseca espín-órbita o espín-órbita acoplada a la presencia de fuentes locales fuertes de campos eléctricos. Aquí, derivamos un modelo analítico usando un hamiltoniano de amarre-fuerte para oligopéptidos que incluye tantas interacciones de Rashba inducidas por la unión de hidrógeno e interacciones intrínsecas. Utilizamos un esquema plegable de la teoría de la teoría de la perturbación de primer orden y derivamos el Hamiltoniano en espacio recíproco con términos intrínsecos y Rashbas para evaluar la actividad de filtrado del oligopéptido. Cálculos de primeros principios usando Teoría de Función de Densidad se realizan para estudiar la estructura electrónica de la molécula quiral y su relación con el efecto del filtrado de giros. El transporte electrónico se mide utilizando el método de funciones de Green fuera de equilibrio para estudiar la actividad de filtrado de espin en una superficie de oro. El acuerdo cualitativo que obtenemos con experimentos recientes muestra el importante papel desempeñado por la unión de hidrógeno en la actividad de giro, pero falta una descripción adecuada en el contexto de primeros principios.