Transporte eletrônico em um alótropo de grafeno nanofitas de bifenileno com bordas hidrogenadas

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: SOUZA, Lucas Pessoa de
• Orientador(a): DEL NERO, Jordan
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Pará
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Instituto de Tecnologia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Carbono,; Grafeno; DFT (Teoria do Funcional da Densidade); Transporte Eletronico.
• Palavras-chave em Inglês: Carbon; DFT (Density Functional Theory); Electronic Transport.
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES
• Link de acesso: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16766

Materiais nanoestruturados à base de carbono despertaram um considerável interesse na comunidade científica devido às suas notáveis propriedades tecnológicas. Dentre as diversas estruturas de carbono, o grafeno se destaca como uma forma alotrópica com uma estrutura hexagonal bidimensional (2D), resultante da hibridação sp² do carbono. Neste trabalho, investigamos as propriedades eletrônicas de estruturas baseadas em uma forma alotrópica 2D do carbono, composta por anéis de 4, 6 e 8, denominado Bifenileno. A pesquisa utilizou a hidrogenação do topo de nanofolhas de Bifenileno, com o objetivo de explorar aplicações em eletrônica molecular. Para isso, empregamos a Teoria do Funcional da Densidade (DFT) para a otimização das estruturas, e combinamos a DFT com o método de Funções de Green Fora do Equilíbrio para a obtenção das propriedades eletrônicas de transporte. Os resultados da estrutura de banda indicam que, entre as células unitárias analisadas, a célula de Bifenileno se comporta como um material condutor quando analisado na direção zigue-zague, enquanto na direção archmair apresentam características de semicondutores. No que se refere às propriedades de transporte eletrônico, o nanodispositivo de Bifenileno demonstra comportamentos semelhantes aos de um transistor de efeito de campo no intervalo estudado. Especificamente, o dispositivo zzBFNRH-O que exibe características de transistor de efeito de campo no intervalo de 0,00 V a 0,07 V o mesmo comportamento podemos observar para o dispositivo zzBFNRH-H que apresenta comportamento de um transistor de efeito de campo para intervalos de 0.00V a 0.50V. Podemos observar o comportamento do dispositivo archBFNRH-O onde indica o comportamento de um metal, apresentando valores de condução de corrente após 0.10V. Já o dispositivo archBFNRH-H apresenta um comportamento de um semicondutor onde indica um gap 1.8eV, podemos observar que ao aumentar largura do dispositivo este gap diminui. Esses resultados demonstram que estruturas baseadas em Bifenileno apresentam-se como uma promissora alternativa para o desenvolvimento de nanodispositivos e aplicações em eletrônica molecular.