Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Coherent Electron Transport across a 3 nm Bioelectronic Junction Made of Multi-Heme Proteins

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60076658%3A12310%2F20%3A43901405" target="_blank" >RIV/60076658:12310/20:43901405 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.0c02686" target="_blank" >https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.0c02686</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpclett.0c02686" target="_blank" >10.1021/acs.jpclett.0c02686</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Coherent Electron Transport across a 3 nm Bioelectronic Junction Made of Multi-Heme Proteins

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Multi-heme cytochromes (MHCs) are fascinating proteins used by bacterial organisms to shuttle electrons within, between, and out of their cells. When placed in solid-state electronic junctions, MHCs support temperature-independent currents over several nanometers that are 3 orders of magnitude higher compared to other redox proteins of similar size. To gain molecular-level insight into their astonishingly high conductivities, we combine experimental photoemission spectroscopy with DFT+S current-voltage calculations on a representative Gold-MHC-Gold junction. We find that conduction across the dry, 3 nm long protein occurs via off-resonant coherent tunneling, mediated by a large number of protein valence-band orbitals that are strongly delocalized over heme and protein residues. This picture is profoundly different from the electron hopping mechanism induced electrochemically or photochemically under aqueous conditions. Our results imply that the current output in solid-state junctions can be even further increased in resonance, for example, by applying a gate voltage, thus allowing a quantum jump for next-generation bionanoelectronic devices.

  • Název v anglickém jazyce

    Coherent Electron Transport across a 3 nm Bioelectronic Junction Made of Multi-Heme Proteins

  • Popis výsledku anglicky

    Multi-heme cytochromes (MHCs) are fascinating proteins used by bacterial organisms to shuttle electrons within, between, and out of their cells. When placed in solid-state electronic junctions, MHCs support temperature-independent currents over several nanometers that are 3 orders of magnitude higher compared to other redox proteins of similar size. To gain molecular-level insight into their astonishingly high conductivities, we combine experimental photoemission spectroscopy with DFT+S current-voltage calculations on a representative Gold-MHC-Gold junction. We find that conduction across the dry, 3 nm long protein occurs via off-resonant coherent tunneling, mediated by a large number of protein valence-band orbitals that are strongly delocalized over heme and protein residues. This picture is profoundly different from the electron hopping mechanism induced electrochemically or photochemically under aqueous conditions. Our results imply that the current output in solid-state junctions can be even further increased in resonance, for example, by applying a gate voltage, thus allowing a quantum jump for next-generation bionanoelectronic devices.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10403 - Physical chemistry

Návaznosti výsledku

  • Projekt

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2020

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY LETTERS

  • ISSN

    1948-7185

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    11

  • Číslo periodika v rámci svazku

    22

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    9

  • Strana od-do

    9766-9774

  • Kód UT WoS článku

    000592959100034

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85096457054