Dissertação de Mestrado #672 – Welesson Henrique Natanael Silva – 14/03/2022

Transições tipo-Peierls em MoS2 semi-hidrogenado: Estudo por primeiros princípios

Autor: Welesson Henrique Natanael Silva

Banca Examinadora

Prof. Mário Sérgio de Carvalho Mazzoni (Orientador)

DF/UFMG

Prof. Myriano Henriques de Oliveira Junior

DF/UFMG

Prof. Ronaldo Junio Campos Batista

DF/UFOP

Dra. Juliana Caldeira Brant (Suplente)

DF/UFMG

Orientação

Prof. Mário Sérgio de Carvalho Mazzoni (Orientador)

DF/UFMG

Resumo do Trabalho

Aplicamos um formalismo de primeiros princípios baseado na teoria do funcional da densidade para estudar propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas de dissulfeto de molibdênio monocamada semi-hidrogenado. Consideramos uma funcionalização completa dos átomos de enxofre da superfície superior do MoS2, e investigamos, primeiramente, a emergência de transições estruturais.
De fato, constatamos que a estrutura resultante de menor energia apresenta uma deformação na forma de uma dimerização de linhas de átomos de Mo, levando a uma descrição baseada em uma célula primitiva 2×2. A dimerização, além disso, é responsável pela abertura de um gap de energia na estrutura eletrônica – o sistema, se descrito em uma célula 1×1, é metálico. A fenomenologia é consistente,
assim, com uma transição tipo-Peierls. Além disso, verificamos, ao incluir as variáveis de spin, a existência de uma série de estruturas metaestáveis, entre elas destacamos o aparecimento de uma fase 1T que pode apresentar ordenamentos ferromagnético ou antiferromagnético. Em particular, neste último caso, constatamos que um deformação, também baseada em dimerização de linhas de Mo, podia diminuir a energia do sistema em relação à estrutura AF original, em uma transição que pode ser associada a uma fenomenologia do tipo spin-Peierls. Finalmente, a estabilidade da estrutura de menor energia foi verificada por meio de dinâmica molecular a temperatura ambiente e cálculo do espectro de fônons.

Tópico: Defesa de Dissertação – Welesson Henrique Natanael Silva
Hora: 14 mar. 2022 02:00 da tarde São Paulo

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