Propriedades estruturais e eletrônicas de nanotubos e nanofitas BxCyNz: um estudo por primeiros princípios
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Data de Publicação: | 2013 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/5754 |
Resumo: | In this work, we have performed first-principles calculations studie the energetic and stability and electronic structure of BxCyNz nanotubes and nanoribbons through the use of calculations based on Density Functional Theory implemented in the SIESTA code. Firstly we have considered zigzag and armchair carbon nanotubes. Then, we have substituted carbon atoms by boron and nitrogen atoms; therefore it is generated island of BN in carbon nanotube. It is found that BN island induces modifications on the electronic structure of such nanotubes, which can induced an opening or closing in the energy gap, depending on chirality, number of rings and diameter of these nanotubes. In addition, it is shown that the spin polarization of BC2N nanoribbons depends on both widths and configurations of such nanostructures. It is also seen that zigzag and armchair BC2N nanoribbons present a gap energy that strongly depends on width of nanoribbons. In addition, a magnetic behavior is observed for the zigzag structures for all widths considered as the armchair show no magnetization. |
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Propriedades estruturais e eletrônicas de nanotubos e nanofitas BxCyNz: um estudo por primeiros princípiosNanotubo e NanofitasNanotube and NanoribbonsCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAIn this work, we have performed first-principles calculations studie the energetic and stability and electronic structure of BxCyNz nanotubes and nanoribbons through the use of calculations based on Density Functional Theory implemented in the SIESTA code. Firstly we have considered zigzag and armchair carbon nanotubes. Then, we have substituted carbon atoms by boron and nitrogen atoms; therefore it is generated island of BN in carbon nanotube. It is found that BN island induces modifications on the electronic structure of such nanotubes, which can induced an opening or closing in the energy gap, depending on chirality, number of rings and diameter of these nanotubes. In addition, it is shown that the spin polarization of BC2N nanoribbons depends on both widths and configurations of such nanostructures. It is also seen that zigzag and armchair BC2N nanoribbons present a gap energy that strongly depends on width of nanoribbons. In addition, a magnetic behavior is observed for the zigzag structures for all widths considered as the armchair show no magnetization.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESNeste trabalho realizamos um estudo ab-initio da estabilidade energética e da estrutura eletrônica de nanotubos e nanofitas BxCyNz através do uso de cálculos baseados na Teoria do Funcional da Densidade implementado no código SIESTA. Primeiramente consideramos o nanotubo de carbono zigzag e armchair puro, e fomos adicionando um anel de BN até a quantidade de dez anéis. Em seguida, partimos do nanotubo de carbono com um anel de BN, e fizemos um estudo em função do diâmetro. Encontramos que a presença do anel de BN pode interferir nas propriedades eletrônicas dos nanotubos, podendo provocar abertura ou o fechamento do gap, de acordo com a quiralidade, o número de anéis e o diâmetro do nanotubo. Além da estabilidade e da estrutura eletrônica, também estudamos as propriedades magnéticas de fitas BC2N saturadas com hidrogênio, com diferentes larguras e configurações. Em particular, para BC2N compostas por ilhas de nitreto de boro rodeadas por átomos de carbono com bordas zigzag e armchair. Foi visto que fitas BC2N zigzag e armchair podem ter um pequeno gap semicondutor ou ser metálica dependendo da largura da fita. Além disso, um comportamento magnético é observado para as estruturas zigzag, para todas as larguras consideradas, enquanto as armchair não mostram qualquer magnetização.Universidade Federal da ParaíbaBRFísicaPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFPBAzevedo, Sérgio André Fonteshttp://lattes.cnpq.br/2195090548621158Gonçalves, Rebeca Dourado2015-05-14T12:14:13Z2018-07-21T00:08:57Z2014-11-112018-07-21T00:08:57Z2013-09-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfGONÇALVES, Rebeca Dourado. Propriedades estruturais e eletrônicas de nanotubos e nanofitas BxCyNz: um estudo por primeiros princípios. 2013. 105 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2013.https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/5754porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2018-09-06T00:19:01Zoai:repositorio.ufpb.br:tede/5754Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2018-09-06T00:19:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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In this work, we have performed first-principles calculations studie the energetic and stability and electronic structure of BxCyNz nanotubes and nanoribbons through the use of calculations based on Density Functional Theory implemented in the SIESTA code. Firstly we have considered zigzag and armchair carbon nanotubes. Then, we have substituted carbon atoms by boron and nitrogen atoms; therefore it is generated island of BN in carbon nanotube. It is found that BN island induces modifications on the electronic structure of such nanotubes, which can induced an opening or closing in the energy gap, depending on chirality, number of rings and diameter of these nanotubes. In addition, it is shown that the spin polarization of BC2N nanoribbons depends on both widths and configurations of such nanostructures. It is also seen that zigzag and armchair BC2N nanoribbons present a gap energy that strongly depends on width of nanoribbons. In addition, a magnetic behavior is observed for the zigzag structures for all widths considered as the armchair show no magnetization. |
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