Propriedades eletrônicas e estruturais de impureza substitucional de silício em nanotubos de BC2N

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rupp, Caroline Jaskulski
Data de Publicação: 2008
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
dARK ID: ark:/26339/001300000kd0h
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/2666
Resumo: Trabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Ciências Naturais e Exatas, Curso de Física, RS, 2008.
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spelling Propriedades eletrônicas e estruturais de impureza substitucional de silício em nanotubos de BC2NElectronic and structural properties of substitutional silicon impurities in BC2N nanotubesTeoria do funcional da densidadeNanotubos BC2NDopagem por SiDensity functional theoryBC2N nanotubesSi dopingTrabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Ciências Naturais e Exatas, Curso de Física, RS, 2008.Spin polarized density functional theory (SP-DFT) is used to investigate the incorporation of substitutional Si atoms in the zigzag (5,0) and in the armchair (3,3) BC2N nanotubes (NTs). Our results show that the Si impurities in BC2N NTs have lower formation energy as compared with Si in carbon nanotubes (CNTs) and boron nitride nanotubes (BNNTs). For both nanotubes studied, the Si impurity in the boron site (SiB) show a spin splitting and introduce a empty (spin down) electronic level near to the bottom of the conduction band giving rise to a net spin magnetic moment of 1 μB . Silicon in the nitrogen site (SiN), depending on the tube chirality, introduce electronic levels near or resonant with the top of the valence band leaving the system to exhibit acceptor properties, suggesting the formation of defect induced type-p BC2N NTs. Whereas, for Si in the two non equivalent carbon atoms (SiCI and SiCII), the defective levels are resonant with the valence and conduction bands, respectively. The calculated formation energies for Si impurities in BC2N nanotubos show that the SiCII is the most like defect (lower formation energy). However, when we consider the growth process in the B-rich and N-rich conditions, SiB is the most likely and SiN is the most unlike (higher formation energy) defects.Usando a Teoria do Funcional da Densidade com polarização de spin investigamos a estabilidade, propriedades estruturais e eletrônicas quando introduzimos silício substitucional em nanotubos de BC2N do tipo armchair (3,3) e zigzag (5,0). Nossos resultados mostram que impurezas de silício em nanotubos de BC 2 N fornecem valores de energias de formação menores comparadas com impurezas de silício em nanotubos de carbono e nanotubos de nitreto de boro (BN). Em relação à estrutura eletrônica da dopagem, temos que o silício no sítio do boro (SiB) para ambos os nanotubos estudados introduz um nível vazio (spin down) próximo ao fundo da banda de condução, fazendo com que o sistema apresente um momento magnético de spin igual 1 μB . O silício no sítio do nitrogênio (SiN) introduz um nível ressonante com o topo da banda de valência com uma pequena dependência em relação a quiralidade do nanotubo, e o sistema dopado passa a exibir propriedades aceitadoras, sugerindo a formação de defeitos induzidos do tipo p em nanotubos de BC2N. Considerando o silício nos sítios dos átomos de carbono (SiCI e SiCII), os níveis de defeito estão ressonantes com a banda de valência e banda de condução, sendo SiCII o sítio energeticamente mais favorável (mais baixa energia de formação). Considerando o processo de crescimento dos nanotubos num sistema rico em boro e rico em nitrogênio, temos que existe uma preferência para o SiB enquanto que o SiN sempre apresenta a mais alta energia de formação.Universidade Federal de Santa MariaCentro de Ciências Naturais e ExatasBaierle, Rogério JoséRupp, Caroline Jaskulski2017-02-21T12:40:11Z2017-02-21T12:40:11Z2008-12-102008Trabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/2666ark:/26339/001300000kd0hporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2020-07-21T11:10:31Zoai:repositorio.ufsm.br:1/2666Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2020-07-21T11:10:31Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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