Modelamento teórico de monocamadas e nanofitas de dicloreto de magnésio para aplicações em spintrônica : um estudo de dopagem, passivação e transporte quântico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vasconcelos, Railson da Conceição
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49538
Resumo: Tese (doutorado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
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spelling Modelamento teórico de monocamadas e nanofitas de dicloreto de magnésio para aplicações em spintrônica : um estudo de dopagem, passivação e transporte quânticoNanoeletrônicaMecânica quânticaTeoria do funcional da densidade (DFT)Tese (doutorado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.Nossa recente capacidade de manipular a matéria em escala atômica tem possibilitado a criação e concepção de dispositivos eletrônicos completamente novos e mais eficientes. Com esse objetivo em mente, neste trabalho, utilizamos técnicas de primeiros princípios para investigar a manipu lação das propriedades das monocamadas de dicloreto de magnésio (MgCl2) para aplicações tecnológicas. Iniciamos examinando os efeitos da dopagem substitucional em monocamadas e avançamos para o estudo do transporte quântico em nanofitas desse mesmo material. Nossos resultados indicam que tanto as monocamadas quanto as nanofitas de MgCl2 apresentam proprie dades ideais para aplicações em spintrônica. A dopagem substitucional das monocamadas de MgCl2 com diferentes grupos dopantes mostrou-se eficiente para induzir magnetismo no material. Todas as nanofitas puras de MgCl2, com diferentes bordas, demonstraram ser estáveis. Depen dendo dos átomos na borda das nanofitas zigzag, foi possível induzir o estado meio-metálico e alcançar a filtragem perfeita de spin. A passivação das nanofitas de MgCl2 foi eficiente não apenas para aumentar a estabilidade do sistema, mas também para modular suas propriedades eletrônicas e magnéticas, viabilizando a criação de filtros perfeitos de spin e diodos bipolares de spin com dupla retificação. Portanto, este trabalho destaca o notável potencial dos cristais de MgCl2 para aplicações em nanoeletrônica e spintrônica.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ)Our recent advancements in atomic-scale manipulation has paved the way for the creation and design of entirely novel and highly efficient electronic devices. With this goal in mind, this study utilizes first-principles techniques to investigate the control of magnesium dichloride monolayers (MgCl2) for technological applications. We begin by examining the effects of substitutional doping in monolayers and then advance to the study of quantum transport in nanoribbons of the same material. Our results indicate that both the monolayers and nanoribbons of MgCl2 exhibit ideal properties for spintronic applications. Substitutional doping of the MgCl2 monolayers with different dopant groups proves efficient in inducing magnetism in the material. All pristine MgCl2 nanoribbons with different edge terminations are stable. Depending on the atoms at the zigzag edge of the nanoribbons, it is possible to induce the half-metallic state and achieve perfect spin filtering. The passivation of the MgCl2 nanoribbons is not only effective in increasing the system’s stability but also in modulating its electronic and magnetic properties, enabling the creation of perfect spin filters and spin bipolar diodes with dual rectification. Therefore, this work highlights the remarkable potential of MgCl2 crystals for applications in nanoelectronics and spintronics.Instituto de Física (IF)Programa de Pós-Graduação em FísicaGargano, RicardoPaura, Edson Nunes CostaVasconcelos, Railson da Conceição2024-08-05T20:40:02Z2024-08-05T20:40:02Z2024-08-052023-08-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfVASCONCELOS, Railson da Conceição. Modelamento teórico de monocamadas e nanofitas de dicloreto de magnésio para aplicações em spintrônica: um estudo de dopagem, passivação e transporte quântico. 2023. 131 f. il. Tese (Dutorado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49538porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-08-05T20:40:02Zoai:repositorio.unb.br:10482/49538Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-08-05T20:40:02Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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