Theoretical and computational study of the electron transport in carbon based systems
DATE:
2021-03-05
UNIVERSAL IDENTIFIER: http://hdl.handle.net/11093/1831
DOCUMENT TYPE: doctoralThesis
ABSTRACT
Nowadays, the miniturization of the electronic devices is one of the main challenges of the technological industry. The development of nano-devices is hindered by the limitation of the fabrication techniques and the lack of knowledge about the electron transport processes which are essential for its operation. This fact makes the quantum chemistry and interesting tools for the study of this molecular processes and for the development of useful models in order to the design this components. One of the main needs for the development of a electronic device is that its controllable electronic transport. A great example can be found in biomolecules such as the proteins and nucleic acids, in which the transference processes must be efficient, as there are involved in several biological processes such as the cellular respiration and damage response in the DNA. Searching for the analogy of this systems will allow the development of devices with the size and properties required. Therefore, the main target of this project is the study of the electron transport in biological and its extrapolation to useful models for the industry. La miniaturización de los dispositivos electrónicos es uno de los grandes retos de la industria tecnológica en la actualidad. El avance en el desarrollo de estos dispositivos de tamaño nanométrico, se ve dificultado por la limitación en las técnicas de fabricación y por la falta de conocimiento sobre los procesos de transporte electrónico esenciales para su funcionamiento. Esto hace de la química teórica una herramienta interesante para el estudio de estos procesos a nivel molecular y para el desarrollo de modelos útiles para el diseño de componentes microelectrónicos. Uno de los principales requisitos para el desarrollo de un dispositivo electrónico es que su transporte electrónico sea fácilmente controlable. Buena cuenta de ello dan biomoléculas como las proteínas y los ácidos nucleicos, en las cuales los procesos de transferencia electrónica deben ser totalmente eficientes, ya que de ellos dependen procesos biológicos tales como la respiración celular y señales de respuesta al daño celular del ADN. La búsqueda de análogos inspirados en estos sistemas, permitirá no solo el desarrollo de dispositivos con el tamaño y las propiedades demandadas por la industria sino a su vez su compatibilidad con el medio biológico. Por tanto, el estudio del transporte electrónico en estructuras biológicas y su extrapolación a modelos aplicables en la industria será el principal objetivo de esta tesis. A miniaturización dos dispositivos electrónicos é un dos grandes retos
da industria tecnolóxica arestora. O adianto no desenvolvemento destes
dispositivos de tamaño nanométrico vese dificultado pola limitación nas
técnicas de fabricación e pola falta de coñecemento sobre os procesos de
transporte electrónico esenciais para o seu funcionamento. Isto fai da
química teórica unha ferramenta interesante para o estudo destes
procesos a nivel molecular e para o desenvolvemento de modelos útiles
para o deseño de compoñentes microelectrónicos. Un dos principais
requisitos para o desenvolvemento dun dispositivo electrónico é que o
seu transporte electrónico sexa facilmente controlable. Boa conta diso
obsérvase nas biomoléculas como as proteínas e os ácidos nucleicos,
cuxos procesos de transferencia electrónica deben ser totalmente
eficientes, xa que deles dependen procesos biolóxicos tales como a
respiración celular e os sinais de resposta ao dano celular do ADN. A
procura de análogos inspirados nestes sistemas permitirá non só o
desenvolvemento de dispositivos co tamaño e as propiedades demandadas
pola industria senón, á vez, a súa compatibilidade co medio biolóxico.
Polo tanto, o estudo do transporte electrónico en estruturas biolóxicas
e a súa extrapolación a modelos aplicables na industria será o principal
obxectivo desta tese.
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- Acceso restrinxido á Universidade ...