Estudo de estabilidade de estruturas BxCyNz e borofenoβ12

• Autor(a) principal: Miranda, Yoshiyuki Sugawara
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPB
• Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/26012
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA; Física; DFT; BxCyNz; Borofeno; Energia de formação; Estrutura eletrônica; Physics; Borophene; Formation energy; Electronic structure

A investigação das propriedades dos nanomateriais é imprescindível para a aplicação de tais materiais. Neste estudo foram analisados dois tipos de nanoestruturas bidimensionais: estruturas BxCyNz e o borofenoβ12. Nesta análise foram utilizados cálculos de primeiros princípios, através da Teoria do Funcional da Densidade (DFT), implementado pelo código SIESTA. No estudo das estruras BxCyNz foi feito uma análise comparativa entre estruturas BCN2 e BC2N com geometrias variando entre hexagonal e 4-8, variando o tipo de ambiente entre rico em boro e rico em nitrogênio, simulando diferentes ambientes de síntese. No estudo do borofenoβ12, foi realizado um processo de adsorção de flúor ou de hidrogênio na proporção de um átomo por célula unitária, variando o sítio de adsorção. Ambos os estudos analisaram a estabilidade das estruturas de acordo com o cálculo de energia de formação e as suas respectivas estruturas eletrônicas. Constatamos no estudo de estruturas BxCyNz que as estruturas BCN2 em geometria 4-8 possuem valores de gap significativamente maiores que as estruturas BCN2 hexagonais, enquanto apresentam valores de estabilidade similares. Os resultados da análise da fase β12 do borofeno mostraram que as folhas de borofeno exibem a abertura de um pequeno gap a depender do sítio de adsorção e do elemento adsorvido. Todas as estruturas de borofeno calculadas apresentaram uma elevada quantidade de deformação perpendicular ao plano (buckling) devido à ligação ao átomo adsorvido. Apesar do buckling, não foi observado um impacto relevante na estabilidade das estruturas, evidenciando a flexibilidade do borofeno quanto às variações de hibridização.