Banca de DEFESA: FABIANO PEREIRA DE OLIVEIRA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: FABIANO PEREIRA DE OLIVEIRA
DATA: 30/07/2021
HORA: 10:00
LOCAL: REMOTAMENTE (DEVIDO À PANDEMIA)
TÍTULO: Comportamento Óptico de Monocamadas BxCyNz Por Primeiros Princípios
PALAVRAS-CHAVES: Nanomateriais bidimensionais. Grafeno. Nitreto de Boro hexagonal(h-BN). Primeiros princípios. Teoria do Funcional da Densidade (DFT). Monocamadas BxCyNz. Estequiometria. Comportame
PÁGINAS: 79
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Física
RESUMO: Nos últimos anos a pesquisa em nanomateriais bidimensionais (2D) têm aumentado gradativamente. Dentre esses materiais, destacamos os que possuem propriedades estruturais semelhantes, mas com propriedades eletrônicas, ópticas e magnéticas distintas, como o grafeno, um semicondutor de gap nulo (semimetal) e o nitreto de boro hexagonal (h-BN),um isolante com gap experimental em torno de 5,9 eV. Estes materiais têm sido o foco da nanotecnologia aos quais foram estudados em conjunto como base para novos nanomateriais com propriedades eletrônicas e óticas desejáveis. No entanto, para aplicações na eletrônica e optoeletrônica, como na fabricação de dispositivos semicondutores, e na produção de sensores, devem ter uma energia de gap no intervalo entre 1,0-3,3 eV no espectro visível. Sendo assim, é de extrema importância uma abertura de gap de energia no grafeno. Para esse propósito, diversos métodos teóricos e experimentais foram desenvolvidos, um destes é a dopagem do grafeno com h-BN que se mostrou eficaz e, como consequência, foram criadas nanoestruturas híbridas com propriedades intermediárias entre esses dois materiais. Nessa dissertação empregamos uma metodologia de primeiros princípios dentro da Teoria do Funcional da Densidade (DFT) para estudar as propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas, de vinte monocamadas BxCyNz. Essas monocamadas foram derivadas de uma camada de grafite com inserção de átomos de boro, carbono e nitrogênio em cada local,formando assim estruturas bidimensionais contendo oito átomos dispostos numa rede retangular e permitindo diferentes estequiometrias. Das estruturas investigadas, um a estrutura com estequiometria B3C2N3 apresentou ser a mais estável. Como também em nosso estudo foi observado que estruturas que têm o mesmo número de átomos de boro e nitrogênio apresentaram valores de gap eletrônico mais alto que as que não tem essa característica. Nas propriedades óticas, verificamos que estruturas do tipo BC2N emitemluz visível, mesmo nas com gap indireto. Das estruturas analisadas todas as estruturas com estequiometria B2CNs e comportam como metálicas (condutoras). Em relação as propriedades eletrônicas, observamos que essas nanoestruturas apresentam modulação de gap de energia em um intervalo que vai de 0,0 eV (sistemas metálicos) a um valor máximo de 2,48 eV (semicondutores). Ademais, concluímos que nove das estruturas estudadas com estequiometrias BCN2, B2CN2, BC2N e B3C2N3 apresentam comportamento óptico no espectro visível.
MEMBROS DA BANCA:
Interno - 3210029 - JESUS PAVON LOPEZ
Externo à Instituição - OSMAR FRANCISCO PINTO DOS SANTOS
Presidente - 1199631 - SERGIO ANDRE FONTES AZEVEDO