Theoretical Analysis of the Electronic Structure and Optical Properties of DNA-Stabilized Silver Cluster Ag16Cl2 in Aqueous Solvent
Julkaisuvuosi
2023
Tekijät
Malola, Sami; Matus, María Francisca; Häkkinen, Hannu
Tiivistelmä
DNA-stabilized silver nanoclusters with 10–30 silver atoms are by construction ideal candidates for biocompatible bright fluorescent emitters, but their electronic structure is not well understood. Here, using density functional theory (DFT), we analyze the ground-state electronic structure and optical absorption of a bright NIR-emitting cluster Ag16Cl2, which is stabilized by two DNA strands of 9-base sequence 5′-CACCTAGCG-3′ and whose atomic structure was very recently confirmed to have two chlorides bound to the silver core. We are able to (i) unambiguously assign the charge of this cluster in aqueous solvent, (ii) analyze the details of silver–DNA interactions and their effect on the cluster charge, (iii) analyze the character of low-energy optical absorption peaks and the involved electron orbitals and make a first assessment on circular dichroism, and (iv) evaluate the suitability of various DFT exchange–correlation functionals via benchmarking to experimental optical data. This work lays out a baseline for all future theoretical work to understand the electronic, chiroptical, and fluorescence properties of these fascinating biocompatible nanostructures.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Kustantaja
Volyymi
127
Numero
33
Sivut
16553-16559
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
2
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Fysiikka
Avainsanat
[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Yhdysvallat (USA)
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Ei
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1021/acs.jpcc.3c04103
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä