Colóquio: Propriedades elásticas, eletrônicas e óticas de nanoestruturas bidimensionais BxNyCz (Sérgio André Fontes Azevedo)

Ciclos de Colóquios PPGF 2023.2

Colóquio #5

Data: Sexta-feira, 27 de outubro de 2023
Hora: 16h00
Palestrante: Sérgio Azevedo
Forma de apresentação: Presencial, Sala 201


Propriedades elásticas, eletrônicas e óticas de nanoestruturas bidimensionais BxNyCz

Resumo:

Materiais com hibridização sp2 podem apresentar uma extensa variedade de propriedades eletrônicas e
estruturais. Nanotubos de carbono, por exemplo, podem apresentar um caráter semicondutor ou metálico, dependendo
da sua geometria, enquanto a estrututura bidimensional de carbono comporta-se como um semimetal. A substituição
total de átomos carbono, nessas estruturas, pela alternância de átomos de boro ou nitrogênio, formando um nitreto de
boro hexagonal, resulta na abertura do gap de energia levando tais estruturas a se comportarem como um
semicondutor, com “gap” largo. Uma possibilidade interessante é a substituição parcial de átomos de carbono
por átomos de boro ou nitrogênio, levando-os a formação de compostos ternários, chamados de BxCyNz, os
quais podem apresentar diferentes estequiometrias. Tais estruturas, em forma de monocamada, foram recentemente
sintetizadas. Esses compostos são interessantes, pois permite, em princípio, que as propriedades de condução sejam
controladas através da incorporação de átomos boro e nitrogênio em uma matriz composta com átomos de
carbono. Uma possível configuração, por exemplo, é o aparecimento de ilhas de BN imersa em uma região de átomos
carbono ou uma ilha de carbono numa matriz formada por átomos de boro e nitrogênio. Recentemente, temos realizados
cálculos de primeirios princípios, usando a teoria do funcional densidade, para calcularmos as propriedades nesta
apresentação, pretendemos mostrar os últimos trabalhos desenvolvidos por nosso grupo nessa linha de pesquisa. Ou seja,
através de cálculos teóricos, baseados em métodos de primeiros princípios, usados para investigar a estrutura eletrônica ,
propriedades mecânicase óticas desses novos materiais. É mostrado que essas estruturas bidimensionais exibe uma
diversidade aplicações, como materiais semicondutores e possíveis aplicações como células fotovoltaicas.