Estudo teórico das propriedades eletrônicas, ópticas, vibracionais e termodinâmicas de monocamadas de TMDs do Tipo OsX2 (X = S, Se, Te) usando o formalismo DFT. - AZEVEDO, Helymarckson Batista de. (2021)
Dicalcogenetos de Metais de Transição (TMDs) são materiais formados pela junção de calcogênios com um metal de transição e que ganharam destaque por também serem materiais bidimensionais, assim como o grafeno. Esta peculiaridade de alguns TMDs apresentarem estrutura bidimensional se dá pelo fato destes materiais terem uma estrutura lamelar e serem formados por camadas. Alguns dos TMDs mais estudados apresentaram propriedades tão promissoras quanto as apresentadas por outros materiais amplamente utilizados na fabricação dos mais diversos tipos de dispositivos tecnológicos, o que despertou o interesse em estudar amplamente outros TMDs. Desta forma, neste trabalho estudaremos os TMDs formados pelos calcogênios Enxofre (S), Selênio (Se) e Telúrio (Te) junto com o metal de transição Ósmio (Os), isto é, TMDs do tipo OsX2, com X representando os calcogênios. A Teoria do Funcional da Densidade (DFT) foi empregada para obtenção das propriedade geométricas, eletrônicas, ópticas, vibracionais e termodinâmicas de monocamadas destes materiais. Os funcionais de troca e correlação GGA-PBE e LDA-CAPZ foram utilizados para a obtenção destas propriedades, cujos cálculos foram realizados utilizando o código CASTEP, que contém uma implementação da teoria da DFT com uma base de ondas planas. Os resultados das propriedades foram mostrados em gráficos de estrutura de bandas, função dielétrica, absorção óptica, dispersão de fônons, potenciais termodinâmicos, capacidade térmica e temperatura de Debye dos TMDs. Estes resultados mostraram, entre outras coisas, que as estruturas para os três TMDs (OsS2, OsSe2 e OsTe2) foram estabilizadas e que estes apresentam propriedades semicondutoras, visto que os materiais apresentaram gaps de energia que variaram de 0,232 eV do OsTe2 até 1,160 eV do OsS2. Além disso, os resultados mostraram que a síntese destes materiais pode ser obtida de forma espontânea.