Propriedades eletrônicas, ópticas e vibracionais de nanoestruturas TMDs RuX2(X= S, Se e Te) via DFT.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: SANTOS, Willian Oliveira.
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
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/17982
Resumo: Com descoberta do grafeno em 2004, uma nova linha de pesquisa em materiais bidimensionais foi desenvolvida. Como essa inovação encontramos os materiais dichalcogenetos de metal de transição (TMD) que ficou conhecido como grafeno de última geração uma vez que esses sistemas existem muitos graus de liberdade a serem explorados e compreendido. Neste trabalho, realizamos cálculos ab initio, baseados na teoria do funcional da densidade implementados no código do CASTEP, para compreensão teórica dos sistemas cristalino do tipo RuX2, investigamos as propriedades estruturais, eletrônicas, vibracionais, térmicas e ópticas. Como resultado foi visto que todos os sistemas do tipo RuX2 com ( X= S, Se e Te) apresentam características semicondutora de gap indireto para ambas aproximações GGA e LDA. Além disso, como a estabilidade mecânica é um ponto muito importante no estudo teórico, através do espectro e densidade de estados de fônons, verificamos apenas frequências positivas, confirmando a estabilidade das estruturas. Pelas funções termodinâmicas (entalpia, entropia, energia livre e capacidade térmica) temos indícios de como ocorre o processo de formação da estrutura (livre da impureza e com a impureza). Outro fator importante é a rigidez dos nossos sistemas. Para obter informações sobre ela, a temperatura de Debye foi calculada.
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Como resultado foi visto que todos os sistemas do tipo RuX2 com ( X= S, Se e Te) apresentam características semicondutora de gap indireto para ambas aproximações GGA e LDA. Além disso, como a estabilidade mecânica é um ponto muito importante no estudo teórico, através do espectro e densidade de estados de fônons, verificamos apenas frequências positivas, confirmando a estabilidade das estruturas. Pelas funções termodinâmicas (entalpia, entropia, energia livre e capacidade térmica) temos indícios de como ocorre o processo de formação da estrutura (livre da impureza e com a impureza). Outro fator importante é a rigidez dos nossos sistemas. Para obter informações sobre ela, a temperatura de Debye foi calculada.With the discovery of graphene in 2004, a new line of research in two-dimensional materials was developed. As this innovation we find the transition metal dichalcogenides (TMD) materials that became known as last generation graphene since these systems have many degrees of freedom to be explored and understood. In this work, we performed textitabinitio calculations, based on the density functional theory implemented in the CASTEP code, for theoretical understanding of RuX2 crystalline systems, investigating the structural, electronic, vibrational, thermal and optics. As a result, it was seen that all RuX2 with ( X= S, Se and Te) systems have indirect gap semiconductor characteristics for both GGA and LDA approaches. In addition, as mechanical stability is a very important point in the theoretical study, through the spectrum and density of phonon states, we verified only positive frequencies, confirming the stability of the structures. Due to the thermodynamic functions (enthalpy, entropy, free energy and thermal capacity), we have indications of how the structure formation process occurs (free from impurity and with impurity). Another important factor is the rigidity of our systems. For information about it, Debye’s temperature was calculated.Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2021-04-07T20:11:01Z No. of bitstreams: 1 WILLIAN OLIVEIRA SANTOS – DISSERTAÇÃO (PPGF) 2021.pdf: 1673057 bytes, checksum: 05fc3406585a9d564622ef715179cd91 (MD5)Made available in DSpace on 2021-04-07T20:11:01Z (GMT). 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Dissertação (Mestrado em Física) – Programa de Pós-Graduação em Física, Centro de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021. 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