Structural and Electronic Properties of the Cove-type Graphene Nanoribbons

Abstract

Nos últimos anos, o grafeno vem promovendo inúmeros avanços tecnológicos e científicos. Entretanto, o material não apresenta um valor de bandgap diferente de zero. Por isso, a aplicação de grafeno puro em dispositivos semicondutores é inviável. Uma possível alternativa reside na produção de nanofitas de grafeno, ou graphene nanoribbons (GNR) em inglês. Nesse sentido, um estudo recente descreve a síntese de uma geometria inédita de GNR. Conhecida como, cove-type GNR, ou CGNR, essa molécula apresenta diversas propriedades em sua síntese que indicam um potencial uso em produção industrial. Todavia, pouco se sabe das potencialidades em conduzir mudanças em sua rede. Neste trabalho, investigamos as propriedades estruturais e eletrônicas ao conduzir dois tipos de transformações: aumento de largura e variação da distância entre os anéis de borda (λ). O estudo será feito através de simulações computacionais com base no modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH) bi-dimensional estendido, com acoplamento elétron-fónon. Resultados mostram que o CGNR permite uma calibração suave e monotônica no gap, seja mudando a sua largura, ou λ. Tal propriedade, não observada em nanofitas ordinárias até então, indica um potêncial latente superior. O trabalho também aborda as caracteristicas das redes associadas com cada transformação. Os resultados mostram que o CGNR é um forte candidato a ser tornar um material base na optoeletrônica no futuro.