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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/27352| Tipo: | Tese |
| Título: | Compostos diamondol tipo B-C-N: estabilidade e propriedades eletrônicas |
| Autor(es): | Pinto, Allan Kleyton Muniz |
| Primeiro Orientador: | Azevedo, Sérgio André Fontes |
| Primeiro Coorientador: | Matos, Matheus Josué de Souza |
| Resumo: | O grafenoéumalótropodocarbono,compropriedadesdegrandeinteressefísico, sendo eleoprimeiromaterialbidimensionalisolado,motivouainvestigaçãodenovosmate- riais debaixadimensão.Aplicandoaltapressãosobabicamadadegrafeno,foievidenciado um rearranjandoatômiconumaestruturasemelhanteaodiamante.Noentanto,osistema — chamadodediamondol—ébidimensional(2D),comosátomosdecarbonodeumadas monocamadasfazendoligaçãocomumahidroxila.Odiamondolpodecomporta-secomo semicondutor ouisolante—dependendodacomponentede spin — eferromagnéticocom momentomagnéticode1 μB porcélulaunitária.Analogamente,temosobonitrol,—só que aoinvésdecarbono,aredeéformadadeboroenitrogênio—quepossuicaráterme- tálico eferromagnético.Umaquestãosurgenaturalmentesobreapossibilidadedemisturar os compostosB−C−N semelhantesaodiamondol,natentativamodificarocomportamento eletrônico. Nestesentido,realizamoscálculosdeprimeirosprincípios,daspropriedadesestru- turais, vibracionais,magnéticaseestruturaeletrônica,decompostossemelhantesaodiamon- dol, substituindoátomosdeboroenitrogênio,porátomosdecarbono.Emnossosresultados, observamosqueaenergiadeformaçãoaumentacomonúmerodeátomosdecarbono,sendo o bonitrolamenorenergia(-0,52eV/átomo)eodiamondolamaior(0,18eV/átomo).Além do bonitrol,encontramosoutrosonzecasoscomenergiadeformaçãonegativa,queindica um processoexotérmico.Verificamosaestabilidademecânicaviadispersãodefônons,dos casos comenergiadeformaçãonegativa,conformeaconcentraçãodecarbono.Acaracteri- zação magnéticaeeletrônicamostramumaricafenomenologia,incluindocomportamentos magnéticos, nãomagnéticos,semicondutores,metálicos,semi-metálicos. |
| Abstract: | Graphene isanallotropeofcarbonwithpropertiesofgreatphysicalinterest;itwas the firsttwo-dimensionalmaterialtobeisolated,whichmotivatedtheinvestigationofnew low-dimensionalmaterials.Applyinghighpressureunderthegraphenebilayerrevealed atomic rearrangementinadiamond-likestructure.Thissystem,calleddiamondol,istwo- dimensional material(2D)withthecarbonatomsofoneofthemonolayersbondingwith a hydroxyl.Diamondolcanbehaveasasemiconductororaninsulator—dependingon the spincomponent—andisferromagneticwithamagneticmomentof1 μB perunitcell. Analogously,bonitrol,whichismadeupofboronandnitrogeninsteadofcarbon,hasa metallic andferromagneticcharacter.Thisraisesthequestionofthepossibilityofmixing B−C−N compoundssimilartodiamondolinanattempttomodifytheelectronicbehavior. Tothisend,weperformedfirst-principlecalculationsofthestructural,vibrational,magne- tic andelectronicstructurepropertiesofdiamondol-likecompounds,replacingboronand nitrogen atomswithcarbonatoms.Ourresultsshowedthattheformationenergyincreases with thenumberofcarbonatoms,withbonitrolhavingthelowestenergy(-0.52eV/atom) and diamondolhavingthehighest(0.18eV/atom).Inadditiontobonitrol,wefoundeleven other caseswithnegativeformationenergy,indicatinganexothermicprocess.Weverified the mechanicalstabilityviaphonondispersionofthecaseswithnegativeformationenergy, according tothecarbonconcentration.Inallthesecases,weobserveonlypositivefrequen- cies, demonstratingthatoursystemsaremechanicallystable.Themagneticandelectronic characterizationshowedarichphenomenology,includingmagneticmomentsandelectronic behaviorrangingfromsemiconductortometallicandhalf-metallic. |
| Palavras-chave: | Física da matéria condensada Estrutura eletrônica Teoria do funcional da densidade Diamondol Bonitrol Condensed matter physics Electronic structure Density Functional Theory (DFT) |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Física |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Física |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
| URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/27352 |
| Data do documento: | 27-Fev-2023 |
| Aparece nas coleções: | Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Física |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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