Volume 47 - Issue 3 - 225 - 234

Ionic Current Rectification in Track-Etched Single Conical Nanopores

İz-Aşındırılmış Tekli Konik Nanogözeneklerde İyonik Akım Rektifikasyonu


The ionic current rectification, which is a characteristic behavior of asymmetric nanopores, is an important phenomenon, especially in biomolecule analysis. Rectification in nanopores resembles the diode element in electrical circuits, where the ion current is allowed in only one direction. This behavior depends on certain parameters such as pore geometry, the surface charge density of the pore, ionic concentration of electrolyte, applied potential and pressure. In this study, we investigated the rectification behavior of ionic currents in conical pore experimentally and verified the results theoretically. By altering the pH value of the electrolyte solution, we have obtained a variety of current-potential (I-V) curves which have different ion current rectification values. We have compared these values with simulation results and figured out an estimate for the surface charge density of the nanopore walls.

Asimetrik nanogözeneklerin karakteristiği olan iyon akımı rektifikasyonu (doğrusallıktan sapma) davranışı, özellikle biyomolekül analizinde önemli bir olgudur. Nanogözeneklerdeki bu davranış, elektrik devrelerinde iyon akımının tek yönde gerçekleştiği diyotlara benzemektedir. Bu davranış, gözenek geometrisi, gözenek yüzey yük yoğunluğu, elektrolit iyon konsantrasyonu, uygulanan potansiyel ve basınç gibi belirli parametrelere bağlıdır. Bu çalışmada, konik nanogözenekteki iyonik akımların rektifikasyon davranışları deneysel olarak incelenmiş ve sonuçları teorik olarak doğrulanmıştır. Elektrolit çözeltisinin pH değerini değiştirerek, farklı rektifikasyon değerlerine sahip çeşitli akım-potansiyel (I-V) eğrileri elde edilmiştir. Bu değerler simülasyon sonuçları ile karşılaştırılarak nanogözenek duvarlarının yüzey yükü yoğunluğu için bir tahminde bulunulabileceği gösterilmiştir.



Download Article in PDF (1 MB)



Feedback
  • ISSN 1303 5002
  • © 1973-2021 Hacettepe University