Makmal Kimia Pengkomputeran & Fizik

Fokus utama kumpulan penyelidikan kami adalah dalam kajian komputer prinsip pertama, struktur elektronik pelbagai bahan dan sifat-sifat mereka yang berkaitan.Melalui Memorandum Perjanjian, kami bekerjasama rapat dengan kumpulan eksperimen Spin Muon Relaxation (μSR) di RIKEN Jepun.Pada masa ini, terdapat dua bidang utama, iaitu Sains Bahan dan Sains Hayat. Ini termasuk yang berikut:

  • Magnet organik
  • Semikonduktor berjurang tenaga lebar
  • Sebatian molekul dan terbitannya
  • Sistem molekul besar berkepentingan biologi
  • Superkonduktor suhu tinggi
  • Sistem berkolerasi teguh

Kami menggunakan kaedah ab-initio Hartree-Fock serta pengiraan ketumpatan berfungsi untuk mengkaji sistem tertentu termasuk struktur elektronik, antiferomagnetik (AFM) jarak jauh susunan magnet dan pusat bendasing termasuk penentuan lokasi muon.Bagi sumber pengkomputeran, kami menggunakan kemudahan superkomputer Hokusai GreatWave yang disediakan oleh RIKEN Advanced Center for Computing and Communication.

Dalam bidang Sains Hayat, kami sedang mengusahakan suatu projek di bawah USM-RIKEN International Center for Ageing Science (URICAS) untuk mengkaji tingkah laku elektron dalam DNA / RNA menggunakan teknik Muon Spin Relaxation dan kaedah komputeran.

Rakan usaha utama kami di Advanced Meson Science Laboratory di RIKEN Nishina Center,Jepun mengendalikan kemudahan muon di Rutherford Appleton Laboratory di United Kingdom. Pada masa ini, terdapat dua orang pelajar Doktor Falsafah dari kumpulan kami yang ditempatkan di RIKEN Nishina Center sebagai ahli International Program Associates untuk menjalankan penyelidikan mereka.Kedua-duanya menggunakan kaedah μSR dan pengiraan struktur jalur.

Ahli kumpulan

shukri mimi

Siti NurAfifi Ahmad
Nur afifi   

Pelajar Doktor Falsafah,
(Ijazah Sarjana Muda (Kepujian) Kimia, Ijazah Sarjana- Polymer Chemistry)

Kajian-kajian pengkomputeran ke atas Struktur Elektronik Antiferomagnet Magnet Organik Me4P[Pd(dmit)2]2  dan interaksi hiperhalus system yang termuonasi.

Me4P[Pd(dmit)2]2 merupakan magnet organik dengan sususan antiferomagnet. Struktur orientasi magnetik tersebut tidak diketahui.Eksperimen µSR menunjukkan susunan magnetik rentang panjang berlaku di sekitar 38 K dan terdapat tiga tapak muon.Teknik pengkomputeran DFT diaplikasikan untuk menentukan struktur elektronik keadaan asas dan konfigurasi putaran elektronyang berkemungkinan dalam susunan AFM.

Noraina Adam
Noraina Adam    Noraina Adam 2

Pelajar Doktor Falsafah
RIKEN International Program Associate

Kajian Terhadap Putaran Muon dalam Keadaan Magnetik Ce(Ru,Rh)2Al10

Sebatian jenis sangkar berasaskan Ce-, CeT2Al10 (T = Ru, Os) telah menarik minat yang tinggi disebabkan oleh keadaan Kondo semikonduktor dan suhu susunan magnet yang luar biasa tinggi T0 ~ 30K dengan pembentukan jurang putaran pada suhu rendah. Dalam usaha untuk mengkaji hubungan antara arah momen magnet dan jurang putaran, eksperimen μSR pada sistem La yang didopkan telah dilaksanakan. Pada masa yang sama, kaedah DFT digunakan untuk menganggarkan tapak muon dan untuk menentukan struktur magnet CE1-xLax (Ru, Os)2Al10.

Saidah Sakinah Mohd Tajudin
Saidah Sakinah    Saidah Sakinah 2

Pelajar Doktor Falsafah
RIKEN International Program Associate

Kajian terhadap Kedudukan Muon dan Keadaan Magnetik YBa2Cu3O6

Superkonduktor suhu tinggi, Tc kuprat YBa2Cu3O6+x(YBCO)adalah penebat Mott dan masih dipertikaikan sehingga kini. Sifat-sifat elektromagnet boleh dikawal dengan kandungan oksigen, x. Dalam julat 0 ≤ x ≤ 0.4, YBCO adalah dalam keadaan susunan antiferomagnetik (AFM) di bawah suhu bilik. Apabila x terus meningkat, susunan AFM akan hilang dan keadaan superkonduktor akan muncul apabila x ≥ 4. Eksperimen μSR menunjukkan terdapat susunan magnetik rentang-panjang apabila kandungan oksigen, x ~ 0.Untuk memahami keputusan μSR ini, kaedah Teori Fungsi Ketumpatan (DFT) digunakan untuk menentukan lokasi muon dan untuk menentukan struktur elektronikYBa2Cu3O6+ x.

Dang Fatihah Hasan Baseri
Fatihah

Pelajar Doktor Falsafah
(Sarjana Muda Sains Gunaan (Fizik Gunaan), Sarjana Sains)

Kajian perkomputeran Prinsip pertama pada struktur elektronik pada ΠΊ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Cl termuoniasi.

Kation garam radikal isostruktur pada ΠΊ-(BEDT-TTF)2Cu [N (CN)2] Cl adalah sangat menarik kerana sifat-sifat yang boleh dilaraskan dengan merujuk kepada parameter kekisi dan bahan ini juga merupakan magnet organik yang mempunyai potensi aplikasi dalam ‘spintronics’. Kaedah DFT akan digunakan untuk mengirastruktur elektronik dan pemalar gandingan hiperhalus pada muon. Kajian ini juga akan mengesan jenis kemagnetan yang wujud di dalam bahan ini dan akan membuktikan secara perkomputeran bahawa konfigurasi AFM adalah keadaan asal pada k-Cl.

Harison Rozak
Harison    Harison 2

Pelajar Doktor Falsafah
(Sarjana Muda Fizik Perubatan, Sarjana Sains Sinaran)

Kajian Pergerakan Elektron Dalam Molekul Biologi Berkenaan Dengan Sains Penuaan.

Pergerakan elektron dalam molekul biologi seperti DNA merupakan salah satu aspek penting dalam ilmu penuaan. Eksperimen μSR merupakan salah satu cara untuk mengkaji fenomena ini di peringkat mikroskopik, di mana pergerakan elektron boleh disiasat . Kerosakan di dalam DNA akan membawa kepada pelbagai jenis penyakit seperti kanser dan gangguan neurologi.Di sini, secara tidak langsung dapat mengaitkan kerosakan dalam DNA dengan penuaan. Kerosakan dalam DNA dijangka akan mengubah tingkah laku pergerakan elektron di dalam DNA. Oleh itu, satu kajian yang sistematik tentang pergerakan elektron dalam bentuk DNA yang berbeza sama ada DNA yang sempurna atau yang rosak amat penting untuk memahami kesan kerosakan di dalam DNA dengan topologi pengerakan elektron serta kesannya terhadap penuaan. Kajian ini akandibahagikan kepada dua bahagian, pertama adalah eksperimen menggunakan teknik μSR untuk mengkaji topologi pergerakkan elektron manakala bahagian kedua adalah kajian pengkomputeran menggunakan teori Fungsi Ketumpatan (DFT).

Wan Nurfadhilah Zaharim
wan fadhilah

Pelajar Doktor Falsafah
(Sarjana Muda Fizik Perubatan, Sarjana Sains Sinaran)

Kajian mikroskopik Pengangkutan Electron di dalam Asid Deoksiribonukleik (DNA)

DNA menyimpan maklumat genetik.DNA terdiri daripada dua rantaianbebenang polinukleotida yang bergelung menghasilkan bentuk dwi-heliks.Pergerakkan elektron dalam DNA dianggap fenomena biologi yang penting dan mempunyai hubungan dengan penuaa. Proses pergerakkan elektron merujuk kepada pergerakkan cas daripada satu molekul ke molekul lain. Struktur DNA sesuai untuk elektron bergerak kerana beberapa orbital elektron milik asas DNA bertindih dengan baik sepanjang tulang belakang DNA.Kaedah Muon Spin Relaxation (μSR) menawarkan potensi yang besar dalam kajian biologi makromolekul.Pergerakkan elektron dalam DNA boleh dikesan dengan memperkenalkan elektron dan elektron pemerhati. Kaedah Teori Fungsi Ketumpatan akan digunakan untuk mengkaji struktur elektronik persekitaran kawasan yang dikaji serta sistem muon.

Nur Arifah Jaafar
arifah jaafar   Nur Arifah 2

Pelajar Sarjana
Sarjan Muda Sains Gunaan (Kimia Industri) dengan Kepujian, Universiti Malaysia Pahang.

Pengiraan muonium keatas mono penggantian stirena.

Stirena ialah sejenis alkenil monosiklik sebatian organik aromatik dengan formulakimia C8H8 tetapi
mempunyai satu rumus struktur C6H5CH=CH2. Kajian experimental MuSR telah dijalankan tetapi kaedah ini tidak dapat mengesahkan lokasi sebenar muonium.Maka, kajian pengkomputeran telah dilakukan dengan menggunakan teknik pengiraan DFT bagi menentukan lokasi muonium serta untuk memahami struktur elektronik ke atas mono penggantian stirena.

Nur Aisyah Mohamad Rosli
Nur Aisyah

Pelajar Sarjana
Sarjan Muda Sains Gunaan (Kimia Industri) dengan Kepujian, Universiti Malaysia Pahang.

Kajian Pengkomputeran Ke Atas Keton Termuonat

Keton adalah sebatian organik yang mempunyai satu kumpulan karbonil, C=O yang terikat pada dua atom karbon. Kajian daripada eksperimenMuSR terhadapketon yang mempunyai gantian kumpulan fenil menunjukkan bahawa terdapat satu hubung kait antara pemalar gandingan hiperhalus muonium dan frekuensi getaran C=O. Walaubagaimanapun, eksperimen MuSRtidak dapat mengesahkan kedudukan sebenar muonium dalam sebatian. Kerja saya merangkumi kajian pengkomputerandengan menggunakan kaedah pengiraanDensity Functional Theory(DFT)bagi menentukan kedudukan muonium dan memahami struktur elektronik keton termuonat.

Mohamad Abdul Wahab
Mohamad Abdul Wahab

Pelajar Sarjana
Sarjana Muda Fizik

Penentuan lokasi muon dan interaksi hiperhalus dalam ZnO menggunakan kaedah ONIOM

Terdapat petunjuk bahawa bendasing di dalam pusat hidrogen bertanggungjawab terhadap  kekonduksian jenis-n didalam ZnO.Pengimplantasian muon ke dalam ZnO adalah kaedah berkesanbagi mengkaji pusat hidrogen di dalam ZnO kerana implantasi tidak akan menyebabkan kerosakan yang tidak disengajakan kepada kekisi. Selain itu, pusat bendasing muon adalah sangat cair.Eksperimen μSR menunjukkan bahawa terdapat dua lokasi muon dalam ZnO.DFT dengan kaedah ONIOM digunakan untuk menentukan lokasi dimana muon stabil di dalam ZnO dan interaksi hiperhalus yang berkaitan.

Nur Eliana Ismail
Nur Eliana Ismial

Pembantu Penyelidik
(Sarjana Muda Fizik Perubatan, Sarjana Sains Sinaran)

Pergerakan Elektron melalui kerosakan DNA menggunakan Teknik Muon Relaxation.

Pergerakan elektron melalui DNA adalah proses yang penting dalam sains hayat kerana terdapat tanda-tanda bahawa proses ini mempunyai hubungan dengan teori penuaan. Teori Kerosakan DNA Penuaan berkata bahawa penuaan adalah hasil daripada pengumpulan DNA rosak yang tidak dibaiki yang berlaku secara semulajadi.Terdapat beberapa jenis sel, terutamanya yang tidak mereplikasi atau perlahan-lahan mereplikasi seperti sel-sel di dalam otak, otot jantung dan rangka di mana pengumpulan kerosakan DNA yang tidak dibaiki telah biasa berlaku.Kajian pergerakan elektron dalam DNA di peringkat mikroskopik menggunakan teknik Muon Relaxation telah diberi nafas baru dalam memahami teori penuaan. Objektif utama kajian ini adalah untuk mencirikan proses pergerakan elektron dalam DNA dari sampel pelbagai kelas umur.

Siti Nuramira Abu Bakar
Siti Nuramira

Pembantu Penyelidik
(Sarjana Muda Fizik Perubatan, Sarjana Sains Sinaran)

Kajian Mikroskopik Pada Pengangkutan Elektron Dalam Molekul Biologi Penting

Kajian awal telah menunjukkan bahawa semua maklumat yang ada mengenai pergerakan diperolehi menggunakan kaedah makroskopik.Oleh demikian, kajian diperingkat mikroskopik adalah penting bagi memahami perincian pergerakan elektron secara lebih mendalam. Proses pergerakan elektron di dalam molekul biologi penting seperti DNA adalah penting kerana terdapat tanda-tanda yang mengaitkannya dengan proses penuaan. DNA pada asasnya terdiri daripada fosfat, gula dan asas (A-adenine, G- guanina, C-sitosin, T-thymine).Penyelidikan terbaru telah menemui kebarangkalian terdapat pergerakan elektron di antara asas-asas G(guanina).Penemuan ini telah mempercepatkan kajian diperingkat eksperimen dan juga teori. Kajian ini akan dilakukan dengan menggunakan kaedah muon spin relaxation (μSR) yang secara langsung membantu dalam memahami aspek mikroskopik pergerakan elektron, dan diikuti oleh kajian komputer menggunakan teori fungsi ketumpatan (DFT).