Compostos diamondol tipo B-C-N: estabilidade e propriedades eletrônicas
Ano de defesa: | 2023 |
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Autor(a) principal: | |
Orientador(a): | |
Banca de defesa: | |
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
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Departamento: |
Não Informado pela instituição
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País: |
Não Informado pela instituição
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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. |