The role of water on the electronic transport in graphene nanogap devices designed for DNA sequencing

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Autor(es): dc.contributorUniversidade Estadual Paulista (Unesp)-
Autor(es): dc.contributorUniversidade Federal Fluminense (UFF)-
Autor(es): dc.contributorUppsala University-
Autor(es): dc.creatorde Freitas Martins, Ernane [UNESP]-
Autor(es): dc.creatorAmorim, Rodrigo G.-
Autor(es): dc.creatorFeliciano, Gustavo Troiano [UNESP]-
Autor(es): dc.creatorScheicher, Ralph Hendrik-
Autor(es): dc.creatorRocha, Alexandre Reily [UNESP]-
Data de aceite: dc.date.accessioned2022-02-22T00:28:13Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2022-02-22T00:28:13Z-
Data de envio: dc.date.issued2020-12-11-
Data de envio: dc.date.issued2020-12-11-
Data de envio: dc.date.issued2020-03-01-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2019.10.067-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://hdl.handle.net/11449/199748-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/11449/199748-
Descrição: dc.descriptionInnovative methodologies for reliably and inexpensively sequencing DNA can lead to a new era of personalized medicine. In this work, we performed a theoretical investigation of a nanogap-based all electronic DNA sequencing device. To do so, we used a nitrogen-terminated nanogap on a graphene sheet with the aqueous environment fully taken into account. Our investigation is performed using a hybrid methodology combining quantum and classical mechanics coupled to non-equilibrium Green's functions for solving the electron transport across the device. The obtained results show that the DNA nucleotides can be both detected and distinguished in such a device, which indicates that it can be used as a DNA sequencing device providing very high sensitivity and selectivity. Furthermore, our results show that water plays a major role in electronic transport in nanoscopic tunneling devices, not only from an electrostatics point of view, but also by providing states that significantly increase the conductance in nanogap-based DNA sequencing devices.-
Descrição: dc.descriptionConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)-
Descrição: dc.descriptionFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)-
Descrição: dc.descriptionInstituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Nanomateriais de Carbono-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)-
Descrição: dc.descriptionFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)-
Descrição: dc.descriptionVetenskapsrådet-
Descrição: dc.descriptionInstitute of Theoretical Physics São Paulo State University (UNESP), Campus São Paulo-
Descrição: dc.descriptionDepartamento de Física ICEx Universidade Federal Fluminense-UFF-
Descrição: dc.descriptionInstitute of Chemistry São Paulo State University (UNESP), Campus Araraquara-
Descrição: dc.descriptionDivision of Materials Theory Department of Physics and Astronomy Uppsala University-
Descrição: dc.descriptionInstitute of Theoretical Physics São Paulo State University (UNESP), Campus São Paulo-
Descrição: dc.descriptionInstitute of Chemistry São Paulo State University (UNESP), Campus Araraquara-
Descrição: dc.descriptionCAPES: 001-
Descrição: dc.descriptionFAPESP: 2016/01343-7-
Descrição: dc.descriptionVetenskapsrådet: 2017-04627-
Descrição: dc.descriptionCNPq: 2535/2017-1-
Descrição: dc.descriptionCNPq: 437182/2018-5-
Descrição: dc.descriptionFAPESP: FAPESP 2017/02317-2-
Formato: dc.format314-319-
Idioma: dc.languageen-
Relação: dc.relationCarbon-
???dc.source???: dc.sourceScopus-
Título: dc.titleThe role of water on the electronic transport in graphene nanogap devices designed for DNA sequencing-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
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