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Titre: Structural and Electronic Properties of the Cove-type Graphene Nanoribbons
Auteur(s): Cassiano, Tiago de Sousa Araújo
Orientador(es):: Oliveira Neto, Pedro Henrique de
Assunto:: Nanofitas de grafeno
SSH model
Cove-type Graphene Nanoribbon
Bandgap
Date de publication: 4-nov-2021
Référence bibliographique: CASSIANO, Tiago de Sousa Araújo. Structural and electronic properties of the cove-type graphene nanoribbons. 2021. viii, 65 f., il. Dissertação (Mestrado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2021.
Résumé: 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.
Abstract: Over the past years, graphene is driving numerous theoretical and techno- logical breakthroughs. However, it presents no bandgap. Because of that, the use of graphene in semiconductor applications is diminished. An alternative is to rely on the so-called graphene nanoribbons (GNRs). In that sense, a recent study described a new GNR type, known as cove-type GNR (CGNR), with a synthesis route suitable for large-scale production. Still, little is known about the potential in modifying CGNR’s lattice. In this work, we investi- gated the structural and electronic properties in change the CGNR lattice by two transformations: changes in the width and the distance between the up- permost rings in the edge (λ). The study will unravel through computational simulations using the 2-D extended Su-Schrieffer-Heeger (SSH) model with electron-phonon constant. Results show that the CGNR can endure a mono- tonic gap decay tuning process by varying the width or λ. Such attribute was not observable in other GNRs so far. This study also discusses the lat- tice’s characteristics associated with each transformation. In conclusion, the results show that the CGNR is a strong candidate to become a fundamental material in future optoelectronics.
metadata.dc.description.unidade: Instituto de Física (IF)
Description: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2021.
metadata.dc.description.ppg: Programa de Pós-Graduação em Física
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior(CAPES).
Collection(s) :Teses, dissertações e produtos pós-doutorado

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