Banca de DEFESA: DAYVID DE SOUSA MIRANDA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: DAYVID DE SOUSA MIRANDA
DATA: 20/01/2023
HORA: 14:00
LOCAL: Auditório do PPGCM
TÍTULO: ESTUDO TEÓRICO-COMPUTACIONAL DAS PROPRIEDADES ELETRÔNICAS DE NANOFITAS DE GRAFENO RICAS EM BORO E NITROGÊNIO
PALAVRAS-CHAVES: Nanofitas de Grafeno, heteroátomos, estrutura eletrônica, heteroátomo substitucional, spintrônica
PÁGINAS: 82
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Física
RESUMO:

A busca por novos matérias para substituir o silíciona construção de novos dispositivos cada vez menores e mais eficientestem motivado diversas pesquisas de fronteira.Dentre esses materiais, osalótropos de carbono tem um papel de destaque. Entre as mais variadas estruturas de carbono, oGrafeno que tem sido estudado de forma bastante intensanos últimos anos. Embora o Grafeno não seja semicondutor a temperatura ambiente, varias modificações são propostas e estudadas afim de obter um gap de energia no sistema. Neste contexto, a modificação química com a inserção de heteroátomos na rede do grafeno tem mostrado um caminho promissor para a obtenção de tal lacuna de energia. Nesta tese, nós realizamos um estudo teórico das propriedades eletrônicas de estruturas periódicas de grafeno com heteroátomos de boro e nitrogênio. As estruturas estudadas foram as nanofitas de carbono: nanowiggles e coronenos. Nossos cálculos foram baseados na teoria do funcional da densidade (DFT) utilizando o código SIESTA. Na primeira parte desta tese, nós investigamos as modificações das propriedades eletrônicas de uma classe de nanofitas sinuosas denominada de nanowiggles quando substituímos um átomo de carbono porum boro em diferentes configurações atômicas (internas/borda). Nós mostramos que esses sistemas exibem configurações eletrônicas de spin polarizadas não triviais, que transformam essas nanowiggles em semicondutores de gaps estreitos com uma separação nítida entre estados de spin-up e spin-down nas proximidades da energia Fermi. Também demostramos que é possível alterar o gap de energia forma estratégica a partir das diferentes configurações de spin e posições dos heteroátomos. Além disso, demonstramos que os estados de spin polarizado são mais robustos nas configurações de substituição interna, pois resultam em um mecanismo de redução de energia mais intenso do que no caso de borda. Na segunda parte da tese, investigamos as propriedades eletrônicas de fitas construídas a partir de unidades moleculares compostas por estruturas do tipo coroneno (CorGNRs) que apresentam heteroátomos de Boro ou Nitrogênio em diferentes arranjos atômicos (interno/bordas). Mostramos que todas as propriedades eletrônicas das estruturas com heteroátomos internos são metálicas e que a desidrogenação abre um gapnos CorGNRs com heteroátomo de nitrogênio na borda. Além disso, demonstramos os estados de spin polarizado são mais robustos nas configurações de substituição na bordacom uma separação nítida entre estados de spin-up e spin-down nas proximidades da energia Fermi. Finalmente, nossos resultados sugerem que as nanowiggles e os CorGNRs podem oferecer mais possibilidades para o desenvolvimento de aplicações spintrônicas e nanoeletrônicas baseadas em carbono.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1548848 - EDUARDO COSTA GIRAO
Interno - 1714193 - JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
Externo ao Programa - 938.693.043-91 - JOSE MOREIRA DE SOUSA - IFPI
Externo ao Programa - 1250015 - PALOMA VIEIRA DA SILVA
Externo ao Programa - 010.196.053-08 - ALEXANDRO DAS CHAGAS DE SOUSA NASCIMENTO - IFPI
Externo à Instituição - FRANCISCO RONAN VIANA ARAÚJO - IFPI
Externo à Instituição - FABRÍCIO MORAIS DE VASCONCELOS - IFPI