螺旋分子的热特征：超越最近邻电子跳跃

我们首次通过分析电子比热，研究了以超越通常的最近邻电子跳跃来描述的单链螺旋分子的热特征。根据电子跳跃方式，考虑了两类不同的螺旋系统。一种情况下跳跃局限于少数相邻晶格位点，称为短程跳跃螺旋；另一种情况下电子可在所有可 positions 跳跃，使系统成为长程跳跃螺旋。这两种螺旋分别精确模拟了单链 DNA 和蛋白质分子的结构。每种螺旋几何结构都暴露于垂直于螺旋轴的横向电场中。螺旋性、高阶跳跃与电场之间的相互作用对热响应有显著影响。我们的综合理论分析表明，在低温条件下，短程跳跃螺旋比长程跳跃螺旋系统对温度更敏感。反之，在高温极限下情形反转。螺旋的热响应可通过电场选择性地调节，且两种螺旋的比热差随电场强度增大而逐渐减小。另一方面，分子手性对热特征没有可观测的明显影响。此外，我们还探讨了电子比热（ESH）的一个重要应用。最后，我们考虑自旋自由度并在真实生物螺旋体系的背景下讨论了 ESH 的结果。