ESTUDO DAS PROPRIEDADES ELETRÔNICAS E ESTRUTURAIS EM NANOTUBOS DE FOSFETO DE ÍNDIO / STUDY OF ELECTRONIC AND STRUCTURAL PROPERTIES IN INDIUM PHOSPHIDE NANOTUBES

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

No presente trabalho, desenvolvemos um estudo da estabilidade e das propriedades eletrônicas dos nanotubos de fosfeto de índio (InP). Para o estudo utilizamos cálculos de primeiros princıpios, fundamentados na teoria do funcional da densidade (DFT), com a aproximação da densidade local (LDA) para o termo de troca-correlação. O programa utilizado para simular as nanoestruturas de InP foi o Vienna Ab-initio Simulation Package (VASP). O objetivo central do trabalho é estudar nanotubos com uma determinada espessura de parede, já que trabalhos experimentais conseguiram sintetizar nanotubos com essa característica, através do método vapor líquido sólido (VLS). Para simular a espessura da parede, trabalhamos com nanotubos de múltiplas camadas e nanofios ocos. Num primeiro momento do desenvolvimento do trabalho, testamos a metodoliga, tomando como referência a estrutura cristalina do InP, comparando os nossos resultados para a energia de coesão, o parâmetro de rede, o módulo de compressibilidade volumétrica com o que existe na literatura. Após, estudamos nanotubos com uma, duas, três e quatro camadas, além de nanofios ocos. Analisando a estabilidade desses sistemas via cálculos de energia de coesão, e energia de formação. Já para o estudo das propriedades eletrôncias, realizamos cálculos de estruturas de bandas, de densidade de estados (DOS) e densidade de carga. Além disso, investigamos o comportamento do gap de energia com aumento do diâmetro do nanotubos de camada única, e com o aumento no numero de camadas para os nanotubos de multiplas camadas. Nossos resultados para nanotubos de camada única mostraram que estes são estruturas metaestáveis, e que a energia de coesão diminui consideravelmente quando mais uma camada é adicionada. Os nanotubos de três e quatro camadas, e o nanofio oco, apresentaram energias de coesão e formação similares, porém a estruturas geométricas são diferentes. Além disso, observamos que o gap de energia do nanotubo de camada única aumenta quando o diâmetro diminui, revelando efeitos de confinamento quântico. Para todos os nanotubos com única e múltiplas camadas, o caráter semicondutor é preservado, porém a estrutura de banda eletrônica muda com a quiralidade.

ASSUNTO(S)

física fisica nanotudos de fosfeto de índio

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