Utilização da teoria do funcional de densidade para calcular propriedades de materiais nanoestruturados

• Autor(a) principal: Olivera, Raphael Benjamim de
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/54283
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA; Materiais bidimensionais; Deformação; Stress; Strain; Grafeno; BN; Força; Propriedades mecânicas; Física; Two dimensional materials; Graphene; Deformation; Strength; Mechanical properties

Materiais bidimensionais, sejam eles à base de carbono ou de outros elementos químicos, são objetos de intensa investigação pela comunidade científica nas últimas décadas tendo em vista suas excepcionais propriedades mecânicas, eletrônicas e térmicas. Embora já previstos teoricamente, após a síntese experimental de materiais híbridos, aumentou o interesse por como diferentes tipos de átomos e tipos de rede afetam as propriedades de materiais 2D. Em nosso trabalho, utilizamos o software "Spanish Initiative for Electronic Simulations with Thousands of Atoms"(SIESTA), para investigar as propriedades mecânicas de duas estruturas híbridas compostas por grafeno e BN. Com esse intuito, nós construímos 4 estruturas: Grafeno puro, BN puro e duas estruturas hibridas de grafeno e BN, que diferenciam-se pela sua interface, uma com átomos de boro e a outra com nitrogênio. Após a montagem das estruturas, realizamos a analise qual o tipo de ligação entre os átomos era mais resistente à tração. Para isso, nós selecionamos uma ligação na folha (e consequentemente, as ligações paralelas a ela) e a esticamos um comprimento suficiente para rompê-la. Por fim, nós realizamos simulações de tensão e deformação para que pudéssemos obter as propriedades mecânicas dos 4 materiais investigados. Nossos resultados mostraram que o material híbrido com ligações de nitrogênio na interface se mostrou mais resistente que o BN e o híbrido com boro.