Estabilidade e propriedades eletrônicas de aglomerados de silício e silício-germânio.

• Ano de defesa: 2006
• Autor(a) principal: Luiz Roberto Marim
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Tecnológico de Aeronáutica
• Palavras-chave em Português: Aglomerados moleculares; Aglomerados atômicos; Silício; Germânio; Otimização; Estrutura molecular; Física
• Link de acesso: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=298

Nós aplicamos uma nova rotina de busca da geometria do estado fundamental de aglomerados de Silício. Este procedimento baseia-se no uso de conhecimento prévio para reduzir drasticamente o espaço de busca. Análise detalhada da geometria de aglomerados pequenos indica a presença freqüente de certos elementos estruturais. Tal investigação levou a criação do Cluster Assemble Procedure (CAP). Iniciando o trabalho a partir de estruturas otimizadas de pequenos aglomerados, nós aplicamos um ou mais CAP's para gerar aglomerados maiores. Esse procedimento foi testado em estruturas de tamanho médio de Silício (Sin, 7 < n < 10 e 14 < n < 18) em virtude de evidência experimental da co-existência de dois padrões: um prolato e outro mais esférico. Nesse trabalho obtivemos duas famílias que podem representar essa coexistência. Realizamos também uma busca sistemática pela geometria do estado fundamental de aglomerados neutros de SinGem (n+m = 3-7,12). Uma variedade de geometrias isômeras de baixa energia foi otimizada usando cálculos de energia total ab-initio através do método híbrido B3LYP. Análise vibracional harmônica foi feita para assegurar que as geometrias otimizadas eram estáveis. Devido ao seu maior tamanho, a substituição de um átomo de Silício por um de Germânio gera uma força que afeta a configuração atômica. Nossos resultados indicam que o mecanismo de "bond stretching" é o efeito dominante que determina a geometria do aglomerado. Nossos cálculos mostraram que com o aumento do número de átomos de Ge ocorre um aumento linear da distância interatômica média no aglomerado. Tal comportamento pode ser entendido como um análogo para aglomerados da lei de Vegard para as ligas.