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自组装立方金刚石晶体问题的一个简单解

软凝聚态物质 2023-03-13 v1 材料科学 统计力学 计算物理

摘要

胶体金刚石(CD)晶体的自组装被视为纳米技术最令人向往的目标之一,无论在技术上还是基础上皆然。在应用方面,胶体金刚石是一种光子晶体,可为信息处理中操纵光开辟新可能。从基础角度看,其独特对称性加剧了自组装目标结构时常见的一系列问题,例如动力学陷阱的存在以及晶体缺陷和替代结构(多晶型)的形成。在此我们证明,所有这些问题都可通过SAT-assembly系统解决,这是一种将自组装转化为可满足性问题的设计框架。与先前方案(需要四种或更多组分)不同,我们证明CD晶体的组装仅需二元混合物。此外,我们使用由近百万个核苷酸组成的系统的分子动力学模拟来测试一种DNA纳米技术设计,其构成了有前景的实验实现候选方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.10680,
  title  = {A simple solution to the problem of self-assembling cubic diamond crystals},
  author = {Lorenzo Rovigatti and John Russo and Flavio Romano and Michael Matthies and Lukáš Kroc and Petr Šulc},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.10680},
  year   = {2023}
}

备注

12 pages, 4 figures