SCOPUS
SCIE
Electromagnetic and optical characteristics of Nb<sup>5+</sup>-doped double-crossover and salmon DNA thin films
저자
Mitta, Sekhar Babu ; Dugasani, Sreekantha Reddy ; Jung, Soon-Gil ; Vellampatti, Srivithya ; Park, Tuson ; Park, Sung Ha
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2017
작성언어
-등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
405703
제공처
<P>We report the fabrication and physical characteristics of niobium ion (Nb<SUP>5+</SUP>)-doped double-crossover DNA (DX-DNA) and salmon DNA (SDNA) thin films. Different concentrations of Nb<SUP>5+</SUP> ([Nb<SUP>5+</SUP>]) are coordinated into the DNA molecules, and the thin films are fabricated via substrate-assisted growth (DX-DNA) and drop-casting (SDNA) on oxygen plasma treated substrates. We conducted atomic force microscopy to estimate the optimum concentration of Nb<SUP>5+</SUP> ([Nb<SUP>5+</SUP>]<SUB>O</SUB>?=?0.08 mM) in Nb<SUP>5+</SUP>-doped DX-DNA thin films, up to which the DX-DNA lattices maintain their structures without deformation. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was performed to probe the chemical nature of the intercalated Nb<SUP>5+</SUP> in the SDNA thin films. The change in peak intensities and the shift in binding energy were witnessed in XPS spectra to explicate the binding and charge transfer mechanisms between Nb<SUP>5+</SUP> and SDNA molecules. UV-visible, Raman, and photoluminescence (PL) spectra were measured to determine the optical properties and thus investigate the binding modes, Nb<SUP>5+</SUP> coordination sites in Nb<SUP>5+</SUP>-doped SDNA thin films, and energy transfer mechanisms, respectively. As [Nb<SUP>5+</SUP>] increases, the absorbance peak intensities monotonically increase until ∼[Nb<SUP>5+</SUP>]<SUB>O</SUB> and then decrease. However, from the Raman measurements, the peak intensities gradually decrease with an increase in [Nb<SUP>5+</SUP>] to reveal the binding mechanism and binding sites of metal ions in the SDNA molecules. From the PL, we observe the emission intensities to reduce them at up to ∼[Nb<SUP>5+</SUP>]<SUB>O</SUB> and then increase after that, expecting the energy transfer between the Nb<SUP>5+</SUP> and SDNA molecules. The current–voltage measurement shows a significant increase in the current observed as [Nb<SUP>5+</SUP>] increases in the SDNA thin films when compared to that of pristine SDNA thin films. Finally, we investigate the temperature dependent magnetization in which the Nb<SUP>5+</SUP>-doped SDNA thin films reveal weak ferromagnetism due to the existence of tiny magnetic dipoles in the Nb<SUP>5+</SUP>-doped SDNA complex.</P>
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