Electron conductivity in modified models of artificial metal-DNA using green's function-based elastic scattering theory

Bulletin of the Chemical Society of Japan

Volumn 84, Issue 4, 2011, Pages 366-375

  Nakanishi, Yasuyuki ^a   Matsui, Toru ^b   Kitagawa, Yasutaka ^a   Shigeta, Yasuteru ^b   Saito, Toru ^a   Kataoka, Yusuke ^a   Kawakami, Takashi ^a   Okumura, Mitsutaka ^a   Yamaguchi, Kizashi ^a  

^a OSAKA UNIVERSITY   (Japan)

^b OSAKA UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

A-DENSITY; ELASTIC SCATTERING THEORY; ELECTRON CONDUCTIVITY; ETHYLENE DIAMINE; EXTERNAL MAGNETIC FIELD; GREEN'S FUNCTION METHODS; IV CHARACTERISTICS; MODIFIED MODEL; PYRIDONES; SPIN STATE;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DIFFERENTIAL EQUATIONS; DNA; ELASTIC SCATTERING; MAGNETIC FIELDS; METAL IONS; NUCLEIC ACIDS; SPIN DYNAMICS;

CURRENT VOLTAGE CHARACTERISTICS;

EID: 79954546180     PISSN: 00092673     EISSN: 13480634     Source Type: Journal    
DOI: 10.1246/bcsj.20100207     Document Type: Article

References (60)

1. V. Balzani, M. Venturi, M. Credi, Molecular Devices and Machines: A Journey into the Nanoworld, Wiley-VCH, Weinheim, Cambridge, 2003.
2. C. J. Murphy, M. R. Arkin, Y. Jenkins, N. D. Ghatlia, S. H. Bossman, N. J. Turro, J. K. Barton, Science 1993, 262, 1025.
3. D. B. Hall, R. E. Holmlin, J. K. Barton, Nature 1996, 382, 731.
4. S. O. Kelley, J. K. Barton, Science 1999, 283, 375.
5. P. J. Dandliker, R. E. Holmlin, J. K. Barton, Science 1997, 275, 1465.
6. Y. Zhang, R. H. Austin, J. Kraeft, E. C. Cox, N. P. Ong, Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 198102.
7. F. D. Lewis, T. Wu, Y. Zhang, R. L. Letsinger, S. R. Greenfield, M. R. Wasielewski, Science 1997, 277, 673.
8. M. R. Arkin, E. D. A. Stemp, R. E. Holmlin, J. K. Barton, A. Hörmann, E. J. C. Olson, P. F. Barbara, Science 1996, 273, 475.
9. D. Porath, A. Bezryadin, S. D. Vries, C. Dekker, Nature 2000, 403, 635.
10. A. Y. Kasumov, M. Kociak, S. Guéron, B. Reulet, V. T. Volkov, D. V. Klinov, H. Bouchiat, Science 2001, 291, 280.
11. T. Tada, M. Kondo, K. Yoshizawa, ChemPhysChem 2003, 4, 1256.
12. P. J. de Pablo, F. Moreno-Herrero, J. Colchero, J. G. Herrero, P. Herrero, A. M. Baró, P. Ordejón, J. M. Soler, E. Artacho, Phys. Rev. Lett. 2000, 85, 4992.
13. I. L. Zilberberg, V. I. Avdeev, G. M. Zhidomirov, THEOCHEM 1997, 418, 73.
14. N. S. Hush, J. Schamberger, G. B. Bacskay, Coord. Chem. Rev. 2005, 249, 299.
15. T. Matsui, Y. Shigeta, K. Hirao, Chem. Phys. Lett. 2006, 423, 331.
16. T. Matsui, Y. Shigeta, K. Hirao, J. Phys. Chem. B 2007, 111, 1176.
17. K. Tanaka, A. Tengeiji, T. Kato, N. Toyama, M. Shionoya, Science 2003, 299, 1212.
18. K. Tanaka, A. Tengeiji, T. Kato, N. Toyama, M. Shiro, M. Shionoya, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 12494.
19. T. Kawakami, T. Taniguchi, T. Hamamoto, Y. Kitagawa, M. Okumura, K. Yamaguchi, Int. J. Quantum Chem. 2005, 105, 655.
20. H. Y. Zhang, A. Calzolari, R. Di Felice, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 15345.
21. R. A. Jishi, J. Bragin, J. Phys. Chem. B 2007, 111, 5357.
22. Y. Nakanishi, Y. Kitagawa, Y. Shigeta, T. Saito, T. Matsui, H. Miyachi, T. Kawakami, M. Okumura, K. Yamaguchi, Poly-hedron 2009, 28, 1714.
23. S. S. Mallajosyula, S. K. Pati, Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 136601.
24. T. Matsui, H. Miyachi, T. Sato, Y. Shigeta, K. Hirao, J. Phys. Chem. B 2008, 112, 16960.
25. Y. Andersson, D. C. Langreth, B. I. Lundqvist, Phys. Rev. Lett. 1996, 76, 102.
26. G. H. Clever, K. Polborn, T. Carell, Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 7204.
27. G. H. Clever, T. Carell, Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 250.
28. Y. Nakanishi, Y. Kitagawa, Y. Shigeta, T. Saito, T. Matsui, H. Miyachi, T. Kawakami, M. Okumura, K. Yamaguchi, Poly-hedron 2009, 28, 1945.
29. S. S. Mallajosyula, S. K. Pati, Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 4977.
30. G. H. Clever, S. J. Reitmeier, T. Carell, O. Schiemann, Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 4927.
31. G. H. Clever, M. Shionoya, Coord. Chem. Rev. 2010, 254, 2391.
32. K. Tanaka, G. H. Clever, Y. Takezawa, Y. Yamada, C. Kaul, M. Shionoya, T. Carell, Nat. Nanotechnol. 2006, 1, 190.
33. Y. Takezawa, W. Maeda, K. Tanaka, M. Shionoya, Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 1081.
34. J. Müller, D. Böhme, P. Lax, M. M. Cerdà, M. Roitzsch, Chem. - Eur. J. 2005, 11, 6246.
35. Y. Takezawa, K. Tanaka, M. Yori, S. Tashiro, M. Shiro, M. Shionoya, J. Org. Chem. 2008, 73, 6092.
36. F.-A. Polonius, J. Müller, Angew. Chem. 2007, 119, 5698.
37. F.-A. Polonius, J. Müller, Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 5602.
38. N. Zimmermann, E. Meggers, P. G. Schultz, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 13684.
39. S. S. Mallajosyula, S. K. Pati, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 1881.
40. V. Mujica, G. Doyen, Int. J. Quantum Chem. 1993, 48, 687.
41. V. Mujica, M. Kemp, M. A. Ratner, J. Chem. Phys. 1994, 101, 6849.
42. V. Mujica, M. Kemp, M. A. Ratner, J. Chem. Phys. 1994, 101, 6856.
43. C.-K. Wang, Y. Fu, Y. Luo, Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 5017.
44. Y. Luo, C.-K. Wang, Y. Fu, J. Chem. Phys. 2002, 117, 10283.
45. L.-L. Lin, J.-C. Leng, X.-N. Song, Z.-L. Li, Y. Luo, C.-K. Wang, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 14474.
46. F. L. Gervasio, P. Carloni, M. Parrinello, Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 108102.
47. E. N. Economou, Green's Functions in Quantum Physics, Springer, Berlin, 1990.
48. J. R. Taylor, Scattering Theory: The Quantum Theory of Nonrelativistic Collisions, Wiley, New York, 1972.
49. A. S. Davydov, Quantum Mechanics, NEO, Ann Arbor, 1966.
50. D. M. Newns, Phys. Rev. 1969, 178, 1123.
51. T. Dittrich, P. Hänggi, G.-L. Ingold, B. Kramer, G. Schön, W. Zwerger, Quantum Transport and Dissipation, Wiley-VCH, Weinheim, 1998.
52. M. Dewar, Bull. Soc. Chim. Fr. 1951, 18, C79.
53. J. Chatt, L. Duncanson, J. Chem. Soc. 1953, 2939.
54. Note that the distance of the adjacent base pair of salen-complexed DNA is very recently estimated to be 3.7Å by Clever et al. (see Ref. 30). However, in this paper, the distance of 3.375Å is chosen.
55. A. D. Becke, J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
56. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Rob, J. R. Cheeseman, J. A. Montgomery, Jr., T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, P. Y. Aya la, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez, J. A. Pople, Gaussian 03 (Revision D.02), Gaussian, Inc., Wallingford, CT, 2004.
57. H. Tatewaki, S. Huzinaga, J. Chem. Phys. 1980, 72, 399.
58. Y. Nakanishi, T. Matsui, Y. Shigeta, Y. Kitagawa, T. Saito, Y. Kataoka, T. Kawakami, M. Okumura, K. Yamaguchi, Int. J. Quantum Chem. 2010, 110, 2221.
59. G. H. Clever, Y. Söltl, H. Burks, W. Spahl, T. Carell, Chem. - Eur. J. 2006, 12, 8708.
60. Y. Shigeta, T. Kawakami, H. Nagao, K. Yamaguchi, Chem. Phys. Lett. 1999, 315, 441.