Skip navigation
Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://repositorio.unb.br/handle/10482/49553
Ficheros en este ítem:
Fichero Descripción Tamaño Formato  
LeonardoDeSouzaBarbosa_TESE.pdf25,02 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir
Título : Viabilidade dos nanobelts inorgânicos : um estudo sobre suas propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas
Autor : Barbosa, Leonardo de Souza
Orientador(es):: Azevedo, David Lima
Assunto:: Termodinâmica
Nanobelts
Eletrônica
Fecha de publicación : 5-ago-2024
Citación : BARBOSA, Leonardo de Souza. Viabilidade dos nanobelts inorgânicos: um estudo sobre suas propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas. 2023. 85 f. il. Tese (Doutorado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
Resumen : Nos últimos anos, as moléculas orgânicas conhecidas como nanobelts de carbono têm sido objeto de muita pesquisa. Recentemente, uma dessas moléculas - denominada de (12)ciclofenaceno - foi sintetizada. Esta síntese marcou um grande avanço em tecnologias de síntese uma vez que esta molécula vem sendo estudada desde os anos 50. Neste trabalho são propostas duas novas moléculas derivadas do (12)ciclofenaceno, as quais são denominadas nanobelt de carbeto de silício ou SiC-nanobelt (𝐶24𝑆𝑖24𝐻24) e nanobelt de nitreto de Boro ou BN-nanobelt (𝐵24𝑁24𝐻24). Com a finalidade de verificar a estabilidade e possíveis aplicações dessas moléculas, determinou-se as propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas do SiC- e BN-nanobelt. Essas propriedades foram calculadas usando o método DFT com os funcionais PWC e PBE, além do conjunto de base numérica com dupla polarização (DNP). Verificou-se através dos cálculos de estrutura eletrônica, que o BN-nanobelt é mais estável (−14, 11 Ha) que o SiC-nanobelt (−12, 21 Ha). Observouse também que o SiC-nanobelt apresenta uma característica de um semicondutor (GAP estimado em 2,13 eV) e o BN-nanobelt uma característica de isolante (GAP estimado em 4, 62 eV). As propriedades ópticas revelaram que o SiC-nanobelt absorve na região do visível, enquanto o BN-nanobelt absorve na região do ultravioleta. Do ponto de vista das propriedades termodinâmicas, observou-se através da energia livre de Gibbs que para uma temperatura acima de 718 K ocorre uma reação espontânea para o SiC-nanobelt. Além disso, cálculos de dinâmica quântica mostraram que ambos os nanobelts propostos são estáveis, do ponto de vista térmico, com as ligações do BN-nanobelt e SiC-nanobelt se rompendo a temperaturas de 3000 K e 2500 K, respectivamente. Embasado nos resultados obtidos para as propriedades eletrônicas, ópticas, termodinâmicas e dinâmicas é possível inferir que os novos nanobelts inorgânicos são sistemas estáveis (suas sínteses são viáveis) e os mesmos possuem potenciais aplicações tecnológicas.
Abstract: In recent years, organic molecules known as carbon nanobelts have been the subject of much research. Recently, one of these molecules - called (12)cyclophenacene - was synthesized. This synthesis marked a great advance in synthesis technologies since this molecule has been studied since the 1950s. In this work, two new molecules derived from (12)cyclophenacene are proposed, which are called silicon carbide nanobelt or SiC-nanobelt (𝐶24𝑆𝑖24𝐻24) and boron nitride nanobelt or BN-nanobelt (𝐵24𝑁24𝐻24). To verify stability and possible applications of these molecules, the electronic, optical, and thermodynamic properties of SiC- and BN-nanobelts were determined. These properties were calculated using the DFT method with the PWC and PBE functionals, with the Double Numerical Plus Polarization (DNP) basis set. It was verified, through electronic structure calculations, that the BN-nanobelt is more stable (−14.11 Ha) than the SiC-nanobelt(−12.21 Ha). It was also observed that the SiC-nanobelt has characteristics of a semiconductor (GAP estimated at 2.13 eV), and the BN-nanobelt has characteristics of an insulator (GAP estimated at 4.62 eV ). Optical properties revealed that SiC-nanobelt absorbs in the visible region, while BN-nanobelt absorbs in the ultraviolet region. From the point of view of thermodynamic properties, it was observed through the Gibbs free energy that for a temperature above 718 K a spontaneous reaction occurs for SiC-nanobelt. Furthermore, quantum dynamics calculations showed that both proposed nanobelts are thermally stable, with the bonds of BN-nanobelt and SiC-nanobelt breaking at temperatures of 3000 K and 2500K respectively. Based on the results obtained for the electronic, optical, thermodynamic, and dynamic properties, it is possible to infer that the new inorganic nanobelts are stable systems (their syntheses are viable) and have potential technological applications.
metadata.dc.description.unidade: Instituto de Física (IF)
Descripción : Tese (doutorado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
metadata.dc.description.ppg: Programa de Pós-Graduação em Física
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Aparece en las colecciones: Teses, dissertações e produtos pós-doutorado

Mostrar el registro Dublin Core completo del ítem " class="statisticsLink btn btn-primary" href="/jspui/handle/10482/49553/statistics">



Los ítems de DSpace están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.