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Title: Investigação de Primeiros Princípios da Bicamada de Grafeno Intercalado com Átomos de C e N.
Other Titles: Investigation of First Principles of Graphene Bilayer Interleaved with C and N Atoms.
???metadata.dc.creator???: PINTO, Allan Kleyton Muniz.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: JAVIER, Luis Alberto Terrazos.
???metadata.dc.contributor.referee1???: FRAZÃO, Nilton Ferreira.
???metadata.dc.contributor.referee2???: MEDEIROS, Fábio Ferreira de.
???metadata.dc.contributor.referee3???: SOARES, Danyel Judson Bezerra.
Keywords: Bicamada de grafeno.;Cálculos de primeiros princípios.;Propriedades eletrônicas.;Graphene bilayer.;Calculations of first principles.;Electronic properties.
Issue Date: Feb-2017
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: PINTO, Allan Kleyton Muniz. Investigação de primeiros princípios da bicamada de grafeno intercalado com átomo de C e N. 2017. 53 fl. (Trabalho de Conclusão de Curso – Monografia), Curso de Licenciatura em Física, Centro de Educação e Saúde, Universidade Federal de Campina Grande, Cuité – Paraíba – Brasil, 2017.
???metadata.dc.description.resumo???: 0 grafeno são filmes de grafite ultrafino; o grafeno e sua bicamada, continuam a ser o foco de investigação de pesquisadores, motivados por suas novas propriedades físicas e o promissor potencial para aplicações. Pesquisas experimentais permitiram a preparação e estudo de sistemas com uma unica camada ou com varias camadas de grafeno. Mas os sistemas que mais chamam atenção são a monocamada de grafeno e a bicamada grafeno, pois ambas possuem propriedades semelhantes, por exemplo, ambos tem gap zero, e os orbitais 7r ortogonais aos pianos de grafeno são responsáveis por suas propriedades eletrônicas. No entanto, ambos também apresentam diferenças. A bicamada de grafeno em especial chama a atenção principalmente pela vulnerabilidade da sua banda proibida, a qual pode ser facilmente aberta quando aplicamos uma diferença do potencial eletrostático entre as duas camadas introduzidas, por dopagem química ou através da aplicação de tensão. Nos utilizamos cálculos de primeiros princípios, fundamentados na teoria do funcional da densidade (DFT), usando o método do potencial total de ondas planas linearizadas e aumentadas (FP-LAPW), que estão inseridos nos códigos do WIEN2k, para investigar as propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas da bicamada de grafeno, em que átomos de C e N são intercalados. Os átomos inseridos inicialmente no intervalo entre as monocamadas vão finalmente ser adsorvidos por uma das monocamadas de grafeno, resultando em uma diferença de potencial eletrostático entre as duas camadas e, em seguida, ocorre a abertura de uma banda de energia cheio de estados de impureza. Os estados localizados ao redor do nível de energia de Fermi podem induzir o magnetismo de Stoner aos átomos C e N dos sistemas. O momento magnético no sistema N intercalado e essencialmente contribuido por o átomo de N, enquanto que no sistema C intercalado, a bicamada de grafeno também tornar-se magnética. Alem disso, a transferência de carga na bicamada de grafeno para os átomos intercalados ocorre próximo ao nível de energia de Fermi o que mostra o comportamento de um sistema metálico.
Abstract: Graphene are films of ultrafine graphite; graphene and its bilayer remain the focus of investigation by researchers, motivated by their new physical properties and the promising potential for applications. Experimental research allowed the preparation and study of systems with a single layer or with several layers of graphene. But the systems that draw the most attention are the graphene monolayer and the graphene bilayer, because both have similar properties, for example, both have zero gap, and the orbitals 7r orthogonal to graphene pianos are responsible for their electronic properties. However, both also differ. Graphene bilayer in particular draws attention mainly because of the vulnerability of its prohibited band, which can be easily opened when applying a difference in electrostatic potential between the two layers introduced, either by chemical doping or by applying tension. We use calculations of first principles, based on the theory of the functional density (DFT), using the method of the total potential of linearized plane waves and augmented (FP-LAPW), which are inserted in the WIEN2k codes, to investigate the structural, electronic and magnetic properties of the graphene bilayer, in which C and N atoms are intercalated. Atoms initially inserted in the interval between the monolayers will finally be adsorbed by one of the graphene monolayers, resulting in a difference in electrostatic potential between the two layers and, in Then, an energy band full of impurity states opens. The states located around the Fermi energy level can induce the magnetism of Stoner to the C and N atoms of the systems. The magnetic moment in the interspersed N system and essentially contributed by the N atom, whereas in the intercalated C system, the Graphene bilayer also become magnetic. In addition, cargo transfer in the graphene bilayer for the interspersed atoms occurs close to the energy level of Fermi which shows the behavior of a metallic system.
Keywords: Bicamada de grafeno.
Cálculos de primeiros princípios.
Propriedades eletrônicas.
Graphene bilayer.
Calculations of first principles.
Electronic properties.
???metadata.dc.subject.cnpq???: Física
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/13758
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