Tese de Doutorado #288: Regiane Nascimento
Investigação por primeiros princípios da dopagem em materiais bidimensionais de rede hexagonal: monocamadas de grafeno, nitreto de boro e dissulfeto de molibdênio
Autor: Regiane do Nascimento
Banca Avaliadora
Hélio Chacham (orientador)
Física - UFMG
Rodrigo Gribel Lacerda
Física - UFMG
Andreia Luisa da Rosa
Física - UFMG
Ricardo Kagimura
IF/UFU
Pedro Paulo de Mello Venezuela
IF/UFF
Orientadores
Hélio Chacham (orientador)
Departamento de Física - UFMG
Resumo do Trabalho
Em um primeiro trabalho foi investigado, utilizando-se a DFT, o efeito da dopagem no grafeno com átomos de boro e nitrogênio. O cálculo de estrutura de bandas prediz que o gap do grafeno dopado com BN com concentração de 2.08 a 10.24% pode variar em até uma ordem de grandeza dependendo da morfologia do sistema. Este resultado foi descrito por um modelo “tight-binding”. Foi mostrado que a magnitude desse gap de energia também é afetada pela deformação da rede. Os cálculos dos espectros absorção de raio-X para esses sistemas mostraram que o espectro de C-1s do grafeno apresenta características dos dopantes. Em um segundo trabalho os cálculos DFT mostraram que os ácidos de OPA formam um cristal bidimensional sobre os substratos estudados: grafeno, nitreto de boro e dissulfeto de molibdênio. Nos três casos foi verificada a mesma orientação do ácido de OPA sobre a rede hexagonal dos substratos. Foi mostrado neste trabalho que o modelo teórico de SAMs formadas por dímeros de OPA é capaz de identificar que rugas no substrato de h-BN são cristalograficamente orientadas sobre a direção “armchair”. Juntamente com imagens de AFM, esse modelo de SAMs sobre o MoS2 evidenciou fronteiras de grão no substrato. Além disso, foi observada uma dopagem nos substratos devido à adsorção desses ácidos.