Вплив магнітного поля на енергетичний спектр квазічастинок у біонанокомплексі квантова точка A2B6 – протеїн

Анотація

Побудовано математичну модель сферичної квантової точки А²В⁶ з домішкою, яка перебуває у магнітному полі та взаємодіє з адсорбованими молекулами протеїнів. У межах розробленої моделі досліджено вплив однорідного магнітного поля на енергетичний спектр електрона, дірки та екситона у біонанокомплексі напівпровідникова квантова точка CdTe – сироватковий альбумін людини. Запропонована модель враховує поляризаційні ефекти, спричинені дипольним потенціалом білкової оболонки, а також спінове розщеплення у магнітному полі. Встановлено закономірності зміни енергії квазічастинок від радіуса квантової точки (нелегованої та з донорною або акцепторною домішкою), концентрації альбуміну та величини індукції магнітного поля. Встановлено, що зі зменшенням радіуса квантової точки вплив білкової оболонки стає більш суттєвим. Вплив альбуміну та спінове розщеплення у магнітному полі посилюються за наявності електрично активних домішок. Отримані закономірності свідчать про можливість керування оптичними та електричними властивостями біонанокомплексів за допомогою зовнішнього магнітного поля. Запропоновані результати мають важливе значення для розробки магніточутливих біосенсорів та систем адресної доставки ліків. Біогібридні структури квантова точка – протеїн можуть бути використані як флуоресцентні зонди для візуалізації при дії магнітного поля.