Descrição das características eletrônicas e dinâmicas do dímero e do óxido de nióbio do ponto de vista da simulação computacional

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vale, Lucas Bezerra do
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49554
Resumo: Dissertação (mestrado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.
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spelling Descrição das características eletrônicas e dinâmicas do dímero e do óxido de nióbio do ponto de vista da simulação computacionalNióbioCurva de energia potencialCurva de energia potencialPropriedades eletrônicasDissertação (mestrado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.O conhecimento teórico e experimental detalhado e acurado de sistemas envolvendo o nióbio (Nb), tais como o óxido de nióbio (NbO) e o dímero de níobio (Nb2), é crucial para que novas aplicações tecnológicas envolvendo o Nb possam ser desvendadas. No entanto, tais estudos ainda são muito escassos na literatura. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo determinar acuradamente as propriedades eletrônicas e dinâmicas dos sistemas NbO e Nb2. Mais detalhadamente, este estudo tem com objetivo obter as curvas de energia potencial, as energias e constantes espectroscópicas rovibracionais, o tempo de vida, a decomposição da energia de interação, a transferência de carga e as propriedades termodinâamicas dos sistemas NbO (X1Σ +g) e Nb2 (X3Σ−g) no estado fundamental. Para atingir este objetivo, foram empregados métodos teóricos muito precisos tanto de estrutura eletrônica (métodos Multi-Reference Configuration Interaction e Multiconfigurational self-consistent field com funções de bases extensas) como o de dinâmica molecular (via método Discrete Variable Representation). Através dos resultados obtidos, verificou-se um bom acordo das propriedades calculadas (distâncias de equilíbrio, energias de dissociação e constantes espectroscópicas rovibracionais) com os dados experimentais disponíveis na literatura. Além disso, verificou-se que os dois sistemas estudados podem ser considerados estáveis, mesmo em temperaturas altas; que a maior contribuição(82,39%) da energia de interação do sistema NbO foi o termo de indução, enquanto quepara o sistema Nb2, o termo eletrostático foi o que mais significativo (61,63%), sugerindo um caráter covalente para este sistema. Por fim, para o ´oxido de nióbio a maior doação de carga acontece do orbital do nióbio para o orbital antiligante (BD*) do oxigênio e que a dimerização do Nb2 ´e mais espontânea do que a do sistema NbO.Detailed and accurate theoretical and experimental knowledge of systems involving niobium (Nb), such as niobium oxide (NbO) and niobium dimer (Nb2), is crucial for new technological applications involving o Nb can be unraveled. However, such studies are still very scarce in the literature. Therefore, the present work aims to accurately determine the electronic and dynamic properties of the systems NbO and Nb2. In more detail, this study aims to obtain the potential energy curves, energies and rovibrational spectroscopic constants, lifetime, interaction energy decomposition, charge transfer and thermodynamic properties of NbO systems ( X1Σ+g) and N b2 (X3Σ−g) in the ground state. To achieve this objective, accurate theoretical methods of both electronic structure (Multi-Reference Configuration Interaction and Multi-configurational self-consistent field methods with extensive basis functions) and molecular dynamics (via Discrete Variable Representation method). Through the results obtained, a good agreement was verified between the calculated properties (equilibrium distances, dissociation energies, and rovibrational spectroscopic constants) with the experimental data available in the literature. Furthermore, it was found that the two systems studied can be considered stable, even at high temperatures; that the largest contribution (82.39%) of the interaction energy of the NbO system was the induction term, while for the Nb2 system, the electrostatic term was the most significant (61 .63%), suggesting a covalent nature for this system. Finally, for niobium oxide the greatest charge donation occurs from the niobium orbital to the antibonding orbital (BD*) of oxygen, and the dimerization of Nb2 is more spontaneous than that of the NbO systemInstituto de Física (IF)Programa de Pós-Graduação em FísicaGargano, RicardoCarvalho, Cassius Marcellus CostaVale, Lucas Bezerra do2024-08-06T02:26:59Z2024-08-06T02:26:59Z2024-08-052024-02-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfVALE, Lucas Bezerra do. Descrição das características eletrônicas e dinâmicas do dímero e do óxido de nióbio do ponto de vista da simulação computacional. 2024. 82 f. il. Dissertação (Mestrado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49554porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-08-06T02:26:59Zoai:repositorio.unb.br:10482/49554Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-08-06T02:26:59Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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