Estudo teórico de monocamada e bicamada de grafeno em superfície de
óxido de háfnio amorfo.
Nome: MOACIR CÉZAR DA VITÓRIA JUNIOR
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 30/04/2015
Orientador:
Nome | Papel |
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WANDERLÃ LUIS SCOPEL | Orientador |
Banca:
Nome | Papel |
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EDSON PASSAMANI CAETANO | Examinador Interno |
JEVERSON TEODORO ARANTES JUNIOR | Examinador Externo |
JORGE LUIS GONZALEZ ALFONSO | Examinador Interno |
WANDERLÃ LUIS SCOPEL | Orientador |
Resumo: Neste trabalho foram utilizados cálculos de primeiros princípios baseado na Teoria do Funcional Densidade (DFT) para investigar a formação de interfaces de monocamada de grafeno (G) e bicamada de grafeno (BLG) com óxido de háfnio amorfo (a-HfO2). Defeitos de vacâncias de Carbono (VC) e defeito de vacância de Oxigênio (VO) também foram considerados nas folhas de grafeno e na superfície do a-HfO2, respectivamente. Mais especificamente, foram explorados diferentes interfaces, a citar: (i) G(VC)/a-HfO2, (ii) G(VC)/a-HfO2(VO) e (iii) BLG(VC)/a-HfO2.
Do ponto de vista de estabilidade energética, os resultados obtidos mostraram que a formação das interfaces são um processo exotérmico, nos casos (i) e (iii) regidos pela interação de van derWaals. Entretanto, para a interface (ii) verificou-se uma energia de interação duas vezes maior que as anteriores, além do surgimento de ligações químicas entre Hf-C na região da interface. Do ponto de vista estrutural, após a
formação das interfaces surge uma corrugação nas folhas grafênicas e a distância média de equilíbrio entre a folha de grafeno interfacial e o substrato foi de 3,0 Å em ambos os casos. Além disso, determinou-se que o estado fundamental do sistema é magnético para as interfaces (i) e (iii) e não magnético para a interface (ii). Assim, os resultados indicam que as propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas das folhas de grafeno são sensíveis a presença do substrato de a-HfO2.