Estudo da estrutura eletrônica do grafeno e grafeno hidratado.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: FÉLIX, Isaac de Macêdo.
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/12784
Resumo: Com cálculos de primeiros princípios, utilizando o método do Potencial Total de Ondas Planas Linearizadas e Aumentadas (FP-LAPW), baseado no formalismo da Teoria do Funcional da Densidade (DFT), implementado nos códigos computacionais WIEN2k, reproduzimos as propriedades eletrônicas do grafeno a partir da sua estrutura cristalina. Observamos que os resultados obtidos condizem com a literatura. Em seguida, com objetivo de manipular essas propriedades eletrônicas, adicionamos átomos de hidrogênios e grupos hidroxilas em lados opostos de sua estrutura cristalina, usando a técnica conhecida como funcionalização. A esse grafeno quimicamente modificado demos o nome grafeno hidratado. Após a funcionalização do grafeno, observamos que o grafeno hidratado sofre uma transição semimetal-isolante com gap direto de 3, 0 eV localizado no ponto Γ da primeira zona de Brillouin. De acordo com a literatura, esse resultado é coerente e possibilita o grafeno hidratado de abrir novos horizontes na nanociência e na nanotecnologia, como em estudos do sequenciamento do DNA e na construção de nanodispositivos eletrônicos cada vez menores e mais eficientes.
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Após a funcionalização do grafeno, observamos que o grafeno hidratado sofre uma transição semimetal-isolante com gap direto de 3, 0 eV localizado no ponto Γ da primeira zona de Brillouin. De acordo com a literatura, esse resultado é coerente e possibilita o grafeno hidratado de abrir novos horizontes na nanociência e na nanotecnologia, como em estudos do sequenciamento do DNA e na construção de nanodispositivos eletrônicos cada vez menores e mais eficientes.With ab-initio calculations, using the Full Potential - Linearized Augmented Plane Wave (FP-LAPW) methodology, based on the formalism of Density Functional Theory (DFT), implemented in computational codes WIEN2k, we reproduce the elec- tronic properties of Graphene from its crystalline structure. We observe that the results obtained are consistent with the literature. Then, in order to manipulate these pro- perties, add hydrogen atoms and hydroxyl groups on opposite sides of its crystalline structure, using the technique known as functionalization. This Graphene, chemi- cally modified, we called hydrated Graphene. After the functionalization of Graphene, the hydrated Graphene undergoes a semimetal-insulator transition with direct gap of 3.0 eV located at the point Γ of the first Brillouin zone. According to the literature, this result is consistent and it makes it possible to open new horizons on nanoscience and nanotechnology, as in studies of DNA sequencing and in building electronic nanoscale devices smaller and more efficient.Submitted by Mirna Edkarla Cabral Santos (edkarlamirna@gmail.com) on 2020-05-04T17:19:32Z No. of bitstreams: 1 ISAAC DE MACÊDO FÉLIX - TCC FÍSICA 2013.pdf: 45426341 bytes, checksum: 0c49fbea86ae9ab10ad7f0f9991c6f8f (MD5)Made available in DSpace on 2020-05-04T17:19:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ISAAC DE MACÊDO FÉLIX - TCC FÍSICA 2013.pdf: 45426341 bytes, checksum: 0c49fbea86ae9ab10ad7f0f9991c6f8f (MD5) Previous issue date: 2013-10-01Con cálculos de primeros principios, utilizando el Potencial Total de Ondas Planas Linealizadas y Aumentadas (FP-LAPW), basado en el formalismo de la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT), implementado en códigos computacionales WIEN2k, reproducimos las propiedades electrónicas del grafeno a partir de su estructura cristalina. Observamos que los resultados obtenidos son consistentes con la literatura. Luego, para manipular estas propiedades electrónicas, agregamos átomos de hidrógeno y grupos hidroxilo en lados opuestos de su estructura cristalina, utilizando una técnica conocida como funcionalización. A este grafeno modificado químicamente lo llamamos grafeno hidratado. Después de la funcionalización del grafeno, observamos que el grafeno hidratado sufre una transición semimetal-aislante con una brecha directa de 3.0 eV ubicada en el punto Γ de la primera zona de Brillouin. Según la literatura, este resultado es consistente y permite que el grafeno hidratado abra nuevos horizontes en nanociencia y nanotecnología, como en estudios de secuenciación de ADN y en la construcción de nanodispositivos electrónicos cada vez más pequeños y eficientes.Universidade Federal de Campina GrandeUFCGBrasilCentro de Educação e Saúde - CESFísicaGrafeno funcionalizadoCálculos de primeiros princípiosDFTFunctionalized GrapheneFirst Principles CalculationsEstudo da estrutura eletrônica do grafeno e grafeno hidratado.Study of the electronic structure of graphene and hydrated graphene.Estudio de la estructura electrónica del grafeno y del grafeno hidratado.2013-10-012020-05-04T17:19:32Z2020-05-052020-05-04T17:19:32Zhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/12784FÉLIX, Isaac de Macêdo. Estudo da estrutura eletrônica do grafeno e grafeno hidratado. 2013. 115fl. (Trabalho de Conclusão de Curso – Monografia), Curso de Licenciatura em Física, Centro de Educação e Saúde, Universidade Federal de Campina Grande, Cuité – Paraíba – Brasil, 2013.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGORIGINALISAAC DE MACÊDO FÉLIX - TCC LICENCIATURA EM FÍSICA CES 2013.pdfISAAC DE MACÊDO FÉLIX - TCC LICENCIATURA EM FÍSICA CES 2013.pdfapplication/pdf2047116http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/12784/5/ISAAC+DE+MAC%C3%8ADO+F%C3%89LIX+-+TCC+LICENCIATURA+EM++F%C3%8DSICA+CES+2013.pdfe4fea5fb829f607a7b06be4a56d640eaMD55LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/12784/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufcg/127842023-03-29 14:33:53.19oai:localhost: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512023-03-29T17:33:53Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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