Compostos diamondol tipo B-C-N: estabilidade e propriedades eletrônicas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Pinto, Allan Kleyton Muniz
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Física
Programa de Pós-Graduação em Física
UFPB
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/27352
Resumo: Graphene isanallotropeofcarbonwithpropertiesofgreatphysicalinterest;itwas the firsttwo-dimensionalmaterialtobeisolated,whichmotivatedtheinvestigationofnew low-dimensionalmaterials.Applyinghighpressureunderthegraphenebilayerrevealed atomic rearrangementinadiamond-likestructure.Thissystem,calleddiamondol,istwo- dimensional material(2D)withthecarbonatomsofoneofthemonolayersbondingwith a hydroxyl.Diamondolcanbehaveasasemiconductororaninsulator—dependingon the spincomponent—andisferromagneticwithamagneticmomentof1 μB perunitcell. Analogously,bonitrol,whichismadeupofboronandnitrogeninsteadofcarbon,hasa metallic andferromagneticcharacter.Thisraisesthequestionofthepossibilityofmixing B−C−N compoundssimilartodiamondolinanattempttomodifytheelectronicbehavior. Tothisend,weperformedfirst-principlecalculationsofthestructural,vibrational,magne- tic andelectronicstructurepropertiesofdiamondol-likecompounds,replacingboronand nitrogen atomswithcarbonatoms.Ourresultsshowedthattheformationenergyincreases with thenumberofcarbonatoms,withbonitrolhavingthelowestenergy(-0.52eV/atom) and diamondolhavingthehighest(0.18eV/atom).Inadditiontobonitrol,wefoundeleven other caseswithnegativeformationenergy,indicatinganexothermicprocess.Weverified the mechanicalstabilityviaphonondispersionofthecaseswithnegativeformationenergy, according tothecarbonconcentration.Inallthesecases,weobserveonlypositivefrequen- cies, demonstratingthatoursystemsaremechanicallystable.Themagneticandelectronic characterizationshowedarichphenomenology,includingmagneticmomentsandelectronic behaviorrangingfromsemiconductortometallicandhalf-metallic.