Banca de DEFESA: THIAGO DE SOUSA SILVA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: THIAGO DE SOUSA SILVA
DATA: 23/02/2017
HORA: 14:00
LOCAL: Auditório II
TÍTULO: MODULAÇÃO DE GAP ATRAVÉS DE STRAIN PERPENDICULAR EM NANOESTRUTURAS HÍBRIDAS
PALAVRAS-CHAVES: Bicamadas, Híbridos, Strain, Adsorção de Hidrogênio, Estrutura Eletrônica, DFT
PÁGINAS: 118
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Física
SUBÁREA: Física da Matéria Condensada
RESUMO: No presente trabalho, usamos calculos de primeiros principios baseados na Teoria do Funcional da Densidade, como implementado no codigo SIESTA e SIESTA-TRUNK, que leva em conta as interacoes de Van der Waals, para investigar a estabilidade e propriedades eletronicas de monocamadas de grafeno com um nanodominio de nitreto de boro hexagonal (h-BN) de diferentes formas e tamanhos. Estas heteroestruturas podem ser obtidas atraves do crescimento de grafeno em camadas atomicas de h-BN litograficamente padronizado e deposicao quimica de vapor sequencial, de modo que pode-se construir nanodominios de h-BN no grafeno de qualquer forma ou tamanho desejado. Em primeiro lugar, vamos estudar os efeitos, na estabilidade, propriedades eletronicas e magneticas, da adsorcao de um ou dois atomos de hidrogenio nas bordas do nanodominio de h-BN. As alteracoes que ocorrem em heteroestruturas de grafeno com nanodominios de h-BN em formato circular, com o mesmo numero de atomos de boro e nitrogenio, e de forma triangular com bordas terminadas em boro, onde ha mais atomos de boro do que de nitrogenio, e com bordas terminadas em nitrogenio, onde ha mais atomos de nitrogenio do que de boro, dessa forma estudamos o efeito da adsorcao de hidrogenio em sistemas com o mesmo numero de eletrons e buracos, com excesso de buracos e com excesso de eletrons respectivamente. Observamos que as propriedades eletronicas e magneticas sao influenciadas pelo tipo de atomo no qual o atomo de hidrogenio e adsorvido. Alem disso mostramos que as estruturas com nanodominios de formato triangular sao mais estaveis. Em seguida estudaremos a estabilidade, propriedades eletronicas e os efeitos do strain perpendicular em bicamadas hibridas utilizando as aproximacoes GGA e VDW-DF para o funcional de troca e correlacao. Inicialmente estudamos bicamadas compostas por monocamadas de grafeno com um nanodominio de B3N3 em formato hexagonal e empilhadas em varias configuracoes diferentes. Percebemos que a configuracao de empilhamento Bernal (tipo grafite) e mais estavel quando comparada com as outras. Alem disso, pudemos ver que a distancia interplanar ideal e menor quando fazemos os calculos usando a aproximacao VDW-DF do que quando usamos a aproximacao GGA. Nos estudamos o efeito do strain perpendicular, representado pela variacao da distancia interplanar, somente na estrutura que se mostrou mais estavel e, verificamos que, o strain e capaz de abrir um gap de energia no sistema. Em nossas analises percebemos tambem que as estruturas de bandas dos sistemas sao as mesmas independente da aproximacao usada. Por ultimo realizamos um estudo da estabilidade, propriedades eletronicas e os efeitos do strain em bicamadas hibridas com diferentes geometrias. Usamos a aproximacao VDW-DF para o funcional de troca e correlacao. As geometrias dos nanodominios de h-BN, presentes em cada monocamada, sao B12N12 em formato circular, B10N6 e B6N10 em formato triangular, estudamos diversas combinacoes dessas monocamadas em sistemas de bicamadas. Encontramos que a forma de empilhamento Bernal se mostra mais estavel em todas as configuracoes estudadas e que a interacao entre monocamadas tende a diminuir o gap de energia do sistema. Analisamos o efeito do strain somente na configuracao que se mostrou mais estavel e verificamos que o strain perpendicular e capaz de abrir o gap de energia da bicamada.
MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1199631 - SERGIO ANDRE FONTES AZEVEDO
Interno - 1254368 - CLAUDIO BENEDITO SILVA FURTADO
Interno - 1775316 - THIERRY MARCELINO PASSERAT DE SILANS
Externo à Instituição - CLAUDIONOR GOMES BEZERRA
Externo à Instituição - MARCIO ASSOLIN CORREA