ESTUDO TE ORICO DA INTERAC AO DE FLUOR EM NANOESTRUTURAS DE BC2N / THEORETICAL STUDY OF FLUORINE ADSORPTION IN BC2N NANOSTRUCTURES

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

09/09/2011

RESUMO

Nesse trabalho realizamos o estudo teorico da adsorcao de fluor em nanoestruturas de BC2N. A interacao de fluor com as nanoestruturas de BC2N foi estudada a partir da adsorcao de fluor atomico em nanotubos de diferentes quiralidades, zigzag (5,0) e armchair (3,3), alem da monocamada. Usamos calculos de primeiros princıpios dentro do formalismo da teoria do funcional da densidade (DFT), levando em considera cao os efeitos de polarizacao de spin. Para o termo de troca e correlacao, utilizamos a aproximacao do gradiente generalizado (GGA) e para descrever a intera cao eletron-caroco utilizamos a aproximacao do pseudopotencial. A densidade de carga e obtida resolvendo-se as equacoes de Kohn-Sham de maneira autoconsistente, com as funcoes de onda de Kohn-Sham expandidas em uma combinacao linear de orbitais atomicos. Nossos resultados mostram que para a adsorcao de um atomo de fluor, a configuracao mais estavel ocorre quando o atomo de fluor e adsorvido sobre o atomo de boro (FB). As configuracoes com adsorcao de fluor em carbono (FCI e FCII) sao menos favoraveis do que a adsorcao FB, enquanto que a reacao FN e instavel. Quando o atomo de fluor e adsorvido nas nanoestruturas de BC2N a configuracao local e modificada. Observa-se que o atomo ligado ao atomo de fluor desloca-se para fora da superfıcie dos nanotubos e em relacao `a monocamada temos um deslocamento deste atomo para fora da sua superfıcie. As propriedades eletronicas apresentam caracterısticas semelhantes em ambos os nanotubos e tambem para a monocamada. A configuracao FCII faz com que as nanoestruturas de BC2N apresentem caracterısticas aceitadoras e a configuracao FCI faz com que essa estrutura apresente caracterısticas doadoras. Para a adsorcao de fluor na configuracao mais estavel temos nıveis rasos presentes na estrutura de bandas. Quando e feita a variacao da densidade de fluor em uma monocamada de BC2N, a configuracao mais estavel e obtida quando os atomos de fluor sao adsorvidos sobre atomos de boro formando uma linha, e na regiao do topo da banda de valencia nıveis de defeito podem ser observados. Em relacao `as propriedades eletronicas e possıvel observar que em todas as estruturas ocorre uma perturbacao no fundo da banda de conducao. Na regiao do topo da banda de valencia nıveis de defeitos podem ser observados. Onde podemos obsevar que essas estruturas apresentam caracterısticas de semicondutor do tipo-p para baixas densidades de fluor e metalicas para altas densidades. Temos que a adsorcao de fluor provoca uma quebra de degenerescencia de spin o que faz com que o sistema apresente um momento magnetico de spin. O valor absoluto desse momento magnetico de spin depende da densidade de fluor adsorvido.

ASSUNTO(S)

fluor nanoestruturas de bc2n teoria do funcional da densidade fisica bc2n nanostructures density functional theory fluorine

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