Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Khảo sát tính chất của chíp cảm biến làm từ DNA và dải Semiconductor Graphene phụ thuộc vào độ pH của môi trường

Trong luận văn này, tác giả tập trung nghiên cứu tính chất của DNA, dải Semiconductor Graphene; lý thuyết hoạt động của loại chíp cảm biến quang học làm từ DNA và dải Semiconductor Graphene; trên cơ sở đó nghiên cứu tính chất của chíp cảm biến làm từ DNA và Semiconductor Graphene Ribbons phụ thuộc vào độ pH của môi trường. Từ các kết quả thu được rút ra được điều kiện hoạt động này và môi trường làm việc thích hợp của chíp cảm biến.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Khảo sát tính chất của chíp cảm biến làm từ DNA và dải Semiconductor Graphene phụ thuộc vào độ pH của môi trường ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Trương Thị Chinh KHẢO SÁT TÍNH CHẤT CỦA CHÍP CẢM BIẾNLÀM TỪ DAN VÀ DẢI SEMICONDUCTOR GRAPHENE PHỤ THUỘC VÀO ĐỘ pH CỦA MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Trương Thị Chinh KHẢO SÁT TÍNH CHẤT CỦA CHÍP CẢM BIẾNLÀM TỪ DAN VÀ DẢI SEMICONDUCTOR GRAPHENE PHỤ THUỘC VÀO ĐỘ pH CỦA MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và vật lý toán Mã số: 60440103 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TSKH Nguyễn Ái Việt Hà Nội – Năm 2013 2Luận văn Thạc sĩ Trương Thị Chinh Lời Cảm Ơn Trước tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất của mình tới GS.TSKHNguyễn Ái Việt. Người thầy luôn nhiệt tình cổ vũ động viên, hướng dẫn và giúp đỡem trong suốt quá trình làm luận văn. Em xin cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Vật Lý trường Đại học Khoa họcTự nhiên – Đại học quốc gia Hà Nội, đặc biệt là các thầy cô trong chuyên ngànhVật lý lý thuyết và Vật lý toán. Các thầy cô đã giảng dạy cho em những kiến thứcquý báu trong thời gian học cao học. Em cũng xin được cảm ơn các anh chị và thầy cô phòng Sau Đại Học và Vănphòng Khoa Vật lý đã tận tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để em có thể hoànthành khóa luận này. Cảm ơn các anh chị các bạn và các em trong lớp cao học Vật lý 2011-2013đã giúp đỡ tôi trong thời gian qua. Lời cảm ơn cuối nhưng thật sâu sắc này em xin gửi tới Cha Mẹ, người đãnuôi dưỡng con khôn lớn và tạo điều kiện cho con học tập. Cám ơn sự hy sinh, độngviên của Cha Mẹ đã giúp con hoàn thành khóa cao học đạt kết quả cao. Học viên Trương Thị ChinhĐại học Khoa học Tự nhiên – Khoa Vật lý 3 MỤC LỤCLời cảm ơn……………………………………………………….……………… 1Mục lục………………………………………………………………………….. 2Mở đầu…………………………………………………………………………... 6Chương 1. Tổng quan về hệ thấp chiều – vật liệu nano Cacbon và Exciton……. 9 1.1. Vật liệu Cacbon ……………………………………………...……….. 9 1.1.1. Đặc điểm và phân loại ………………………..………………. 9 1.1.2. Sự lai hóa trong nguyên tử Carbon …………...……………….13 1.2. Hiệu ứng Exciton trong bán dẫn ………………………………………15Chương 2. Semiconductor Graphene Ribbons (SGR) …………………………..20 2.1. Graphene …………………………………………………...………… 20 2.2. Phân loại Graphene …………………………………...……………… 20 2.3. Các phương pháp chế tạo Graphene ……………………………….. 23 2.4. Các tính chất vật lý của Graphene …………………………………, 26 2.4.1. Tính chất điện ………………………………...……………….26 2.4.2. Các tính chất khác ………………………...…………………...28 2.5. Các ứng dụng của Graphene ………………………...……………….. 29 2.6. Mô hình TB (Tight Binding) cho một lớp đơn graphene ………...…… 30 2.7. Cấu trúc năng lượng ……………………………………...…………... 32Chương 3. DeoxyriboNucleic Acid (DNA) …………………………………….34 3.1. DeoxyriboNucleic Acid ……………………………….……………… 34 3.2. Cấu trúc hóa học ………………………………………………………34 3.3. Các tính chất vật lý của DNA ……………………………...…………. 36Chương 4. Chíp cảm biến quang học SGR- DNA ………………………………38 4.1. Cảm biến sinh học …………………………………………………….38 4.2. Mô hình lý thuyết của chíp cảm biến SGR- DNA ………...…………... 39 4.3. Năng lượng Exciton trong Semiconductor Graphene Ribbons …...….. 41 4.4. Sự dịch chuyển mức năng lượng Exciton của Biosensor SGR-DNA trong chuyển pha cấu trúc DNA ………………………………...………… 46Chương 5. Hoạt động của chíp cảm biến SGR-DNA phụ thuộc vào độ pHcủa môi trường …………………………………………………………………... 51 5.1. Sự phụ thuộc của hằng số điện môi của DNA vào độ pH của môi trường ………………………………………………………………… 51 5.2. Sự phụ thuộc của năng lượng Exiton vào độ pH của môi trường ……. 52Kết luận ………………………………………………………………………… 56Tài liệu tham khảo ……………………………………………………………... 57 4 Luận văn Thạc sĩ Trương Thị Chinh Danh mục các hình vẽ Hình vẽ TrangHình 1.1. Cấu trúc tinh thể của kim cương 9Hình 1.2. Cấu trúc tinh thể của than chì (graphit)và Fullerene 10Hình 1.3. Ốn ...