Sistemas Nanoestruturados: Heteroestruturas Quasi-Periódicas de Nitretos e Cálculos Ab initio em Polimorfos CaCO3 / Sistemas Nanoestruturados: Heteroestruturas Quasi-Periódicas de Nitretos e Cálculos Ab initio em Polimorfos CaCO3

AUTOR(ES)

Subênia Karine de Medeiros

DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

As propriedades físicas e o espectro de excitações em materiais óxidos e semicondutores são apresentados neste trabalho, composto primeiramente por um estudo sobre o confinamento de fonons ópticos em sistemas artificiais baseados em nitretos III-V, crescidos periodicamente e quasi-periodicamente. A segunda parte deste trabalho descreve cálculos de primeiros princípios realizados para a obtenção de propriedades optoeletrônicas em cristais de Óxido de Cálcio (CaO) e Carbonato de Cálcio (CaCO3). Para as super- redes periódicas e quasi-periódicas apresentamos aqui algumas propriedades dinâmicas relacionadas a fonons ópticos (de volume e de superfície) confinados obtidos através de teorias simples como o modelo do dielétrico contínuo e a utilização de técnicas como a aproximação da matriz transferência. O caráter de localização dos modos de fonons ópticos confinados, a magnitude das bandas no espectro e a lei de escalas dessas estruturas como função do número de geração das sequências substitucionais são apresentadas. Os cálculos ab initio foram realizados utilizando o software CASTEP (Cambridge Sequential Total Energy Package) baseados nos métodos de pseudopotenciais tipo ultrasoft e na teoria do funcional de densidade (DFT). Foram efetuadas duas diferentes otimizac~oes de geometria para os cristais de CaO e para or três polimorfos do CaCO3, segundo as aproximações LDA (aproximação de densidade local) e GGA (aproximação do gradiente generalizado), determinando prorpiedades como parâmetros de rede, tamanho das ligações entre os átomos, densidade de elétrons, estrutura de bandas de energia, densidade de estados eletrônica, massas efetivas dos portadores elétron e buraco, além de propriedades ópticas como constante dielétrica, absorção, reflectividade, condutividade e índice de refração do cristal. Estes dados serão utilizados na realização de estudos sobre o confinamento de excitons em pontos quânticos esféricos Si@CaCO3 e CaCO3@SiO2 e nanopartículas ocas de car- bonato de cálcio, e na investigação do espectro de luminescência do cristal de CaCO3.

ASSUNTO(S)

nanoscales heterostructures hidretos heteroestruturas ab initio nanoescalas hydrides fisica ab initio

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