Tese de Doutorado #248: Mariana Prado

Nesta tese serão apresentados os resultados obtidos no Laboratório de Nanoscopia do Departamento de Física da UFMG e no grupo do Prof. Mark Hersam, Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da Northwestern University (onde foi feito o estágio-sanduíche). Durante o desenvolvimento dos trabalhos no Brasil, houve intensa colaboração com os grupos de Estrutura Eletrônica, Laboratório de Espectroscopia e Imagens Espectroscópicas de Nano-Materiais e Espectroscopia Raman, do DF-UFMG e Divisão de Metrologia do INMETRO. Foi investigada a funcionalização de grafeno com moléculas orgânicas conhecidas como ácidos fosfônicos. Para esse sistema, foi visto que as moléculas formam um cristal bidimensional sobre o grafeno. Cálculos teóricos indicaram que as corrugações deste cristal detectadas por microscopia de força atômica (AFM) estão na direção armchair do grafeno, pois há registro entre o cristal molecular e a rede hexagonal. Cálculos ab initio e espectroscopia Raman também foram usados para estudar a transferência de carga entre moléculas e grafeno e foi visto que estas são capazes de induzir uma dopagem tipo-p bem definida no grafeno. Essa configuração foi comparada experimental e teoricamente com o grafeno depositado sobre bicamadas verticais da mesma molécula, caso em que a transferência de carga encontrada foi muito menor. Ainda foi mostrado que as mesmas moléculas podem ser depositadas em nitreto de boro hexagonal, também mantendo registro com este substrato.