MOLECULAR AND BIOMOLECULAR CONDUCTANCE. The concept of molecular conductance is discussed in terms of the propagation of an electronic interaction, between electron donor and acceptor groups, through the bonds of a molecular structure where these groups are embedded. The electronic interaction propagation is described by a Green's function matrix element, in a donor-bridge-acceptor molecular system reduced to a two-level representation.Keywords: molecular conductance; biomolecular conductance; electron-transfer.
DIVULGAÇÃO
INTRODUÇÃOExiste um interesse crescente por problemas relacionados com transferência de elétrons ao nível molecular, seja pela motivação biológica (fotossíntese, fosforização oxidativa) ou tecnológica (nanotecnologia). Admite-se uma base teórica unificada para todos os processos de transporte de carga em meios condensados 1 . Em um sistema molecular muito grande, como nos de interesse biológico, o doador e o receptor de elétrons estão fracamente acoplados e uma interação efetiva se propaga através das ligações. No limite em que esta interação é fraca, os estados doador e receptor são bem localizados, e a probabilidade de transição por unidade de tempo é proporcional ao módulo quadrado do elemento de matriz desta interação (V da ) e ao fator de Franck-Condon (F.C.), que leva em consideração o acoplamento entre os movimentos eletrônico e nuclear. Este é o chamado limite diabático da teoria. No limite adiabático, enfatizado na teoria original de Marcus, o acoplamento eletrônico é bastante grande e a transferência de elétrons é controlada pelo movimento nuclear (aproximação dos reagentes, reorganização do solvente e das ligações). Embora o interesse pela dinâmica do processo sugira atenção para o fator de Franck-Condon 2 , nos últimos quinze anos o maior esforço tem sido dedicado ao cálculo do acoplamento eletrônico.O formalismo de funções de Green tem sido considerado como uma ferramenta poderosa para descrever a propagação de uma interação doador-receptor através de uma estrutura molecular muito grande, como nos sistemas de interesse biológi-co 3 , particularmente considerando sua capacidade de fornecer expressões analíticas que generalizam 4 resultados antes obtidos para sistemas unidimensionais e periódicos 5 , e sua relação formal com o particionamento de Löwdin 6 , ou outras técnicas de redução de matrizes 7 .
CÁLCULO DO ELEMENTO DE MATRIZ DE INTE-RAÇÃO ELETRÔNICA PELO MÉTODO DE FUNÇÕES DE GREEN COM RENORMALIZAÇÃO DE ORBITAISEmbora se tenha estabelecido uma certa polêmica a respeito das vantagens relativas entre o método de funções de Green e as técnicas de redução de matrizes 8 , é importante ressaltar o valor conceitual das interpretações obtidas a partir da renormalização das equações de Dyson para a função de Green 9 . No nosso caso, a renormalização consiste na dizimação de orbitais 10 , com a definição de autoenergias e interações efetivas para os orbitais remanescentes. Particularmente interessante é a aplicação deste conceito a um sistema constituído por um grupo doador de elé-trons ...