Seminário de Matéria Condensada - 05/10/2017, 11:00, Sala 426 (Torre Nova)

Defeitos Intrínsecos e Oxidação em Fosforeno: Uma Comparação Sistemática com o Grafeno

Marcelo Albuquerque - (UFF)

O fosforeno, uma monocamada esfoliada do fósforo negro bulk, tem sido extensivamente estudado devido as suas notáveis propriedades eletrônicas e mecânicas e ao alto potencial para aplicação em dispositivos óptico-eletrônicos. Ele possui gap direto no ponto G em torno de 1,0 eV. Porém, esse material reage fortemente na presença de oxigênio e luz, degradando após um curto período de tempo. Ao contrario, o grafeno, monocamada esfoliada a partir do grafite, não reage a contaminantes ambientes tão facilmente. Além disso, o grafeno é um semi-metal de gap nulo e possui alta mobilidade de portadores de carga. Após a síntese desses materiais, eles apresentam defeitos intrínsecos de caráter atômico, podendo influenciar no processo de oxidação. Neste trabalho, realizamos um estudo sistemático sobre a estabilidade desses materiais, pristinos ou com defeitos, sujeitos à oxidação, a fim de entender como esse processo ocorre e se os defeitos são um fator importante nesse processo. Para isso, lançamos mão da teoria do funcional da densidade (DFT), utilizando funcional PBE-GGA de troca e correlação eletrônica. Fizemos cálculos com os materiais pristinos, fosforeno com 140 átomos de fósforo, e grafeno com 128 átomos de carbono, sujeitos à oxidação, bem como cálculos com esses materiais sujeitos a defeitos de Stone-Wales (SW), vacâncias simples (SV) e dupla (DV), com e sem incorporação do oxigênio. Para compreendermos como esses materiais oxidam e como essa incorporação ocorre, fizemos diversos cálculos de possíveis configurações em que isso poderia acontecer. Assim, foi possível ter o conhecimento de quais configurações são mais estáveis. Por meio de cálculos de energia de formação dos defeitos e da incorporação do oxigênio nos materiais, concluímos que a oxidação do fosforeno ocorre principalmente em sítios afastados dos defeitos intrínsecos, já que a presença destes defeitos intrínsecos não diminui de forma significativa a energia de formação. No caso do grafeno, só haverá oxidação considerável caso o material apresente alta densidade de defeitos intrínsecos,

 
 
marcelo2017.txt · Last modified: 2017/10/04 15:40 by caio
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