Propriedades eletrônicas do In2 Se3 de camada única: da fotocatálise à topologia de banda não trivial.
Nome: ERIK FISSICARO PROCOPIO
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 02/09/2022
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| WANDERLÃ LUIS SCOPEL | Orientador |
| WENDEL SILVA PAZ | Co-orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| ÂNGELO MALACHIAS DE SOUZA | Examinador Externo |
| EDSON PASSAMANI CAETANO | Examinador Interno |
| RODRIGO GARCIA AMORIM | Examinador Externo |
| WANDERLÃ LUIS SCOPEL | Orientador |
| WENDEL SILVA PAZ | Coorientador |
Resumo: Nesta tese foram exploradas a aplicabilidade de monocamadas do material ferroelétrico α-In2Se3 na geração fotocatalítica de gás hidrogênio, através de engenharia de band gap, e a transição de fase topológica a partir da oxigenação do material via cálculos ab initio, baseados na Teoria do Funcional Densidade (DFT). Para In2Se3 pristino, nossos resultados indicam que, através da engenharia de band gap, sob certos níveis de pH, o alinhamento de bandas favorece o uso deste material para atividade fotocatalítica em processos de separação de água. Além disso, motivados por pesquisas recentes relacionadas
a transições de fase topológicas em materiais 2D, por engenharia de tensões e
incorporação de oxigênio superficial, um estudo sistemático foi empregado para estimar a possibilidade de tal transição neste sistema. Algumas fontes de oxigênio foram consideradas para determinar se esta reação ocorreria de fato: moléculas de O2 (estados de spin singleto e tripleto), moléculas de H2O e oxigênio atômico. Nossas resultados sugerem que a adsorção só ocorre para O2 e oxigênio atômico. Além disso, a análise de energia total para estas fontes indica que não há nenhuma seletividade aparente de sítios de Se ativos,
isto é, a adsorção provavelmente ocorre de forma uniforme. A recém-formada camada α-In2Se3O apresenta topologia de bandas não-trivial que por sua vez é modulada por um campo eléetrico externo aplicado, destacando um efeito de field-effect switching da ordem topológica presente.
