Dissertação de Mestrado #376: Joice Araújo

No presente trabalho investigamos as propriedades eletrônicas e estruturais de fronteiras de grão em grafeno através de cálculos de primeiros princípios, baseados na Teoria do Funcional da Densidade de Kohn-Sham, com a aproximação do pseudo-potencial. A fronteira de grão é formada por uma repetição periódica de pares pentágono-heptágono e foi observada, via scanning tunneling microscopy, sobre uma superfície de grafite HOPG, em 2002. Em nossos cálculos para fronteiras de grão, observamos que a densidade de estados apresenta várias ressonâncias nas vizinhanças do nível de Fermi, permanecendo nula na energia correspondente ao nível de Fermi. Afim de investigarmos a origem dessas ressonâncias, estudamos a formação de outros defeitos, como Stone-Wales, uma vez que constituem a unidade básica de repetição ao longo da fronteira. Observamos que várias ressonâncias também são induzidas na densidade de estados destes defeitos topológicos. Consideramos também a energética, as propriedades eletrônicas e magnéticas de uma vacância no grafeno e em três diferentes sítios ao longo da fronteira de grão. Verificamos que vacâncias na fronteira de grão têm energia de formação menor que no bulk do grafeno e que apresentam momento magnético de spin não nulo, da ordem de 1 magneton de Bohr.