Exportação concluída — 

Propriedades eletrônicas e estruturais de nanotubos híbridos BxCyNz

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Anjos, Jansen Felix dos
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Física
Programa de Pós-Graduação em Física
UFPB
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/32254
Resumo: In this work, we perform an ab-initio study of the structural stability and electronic structure of BxCyNz nanotubes using Density Functional Theory based calculations implemented in SIESTA. Namely, we aim to investigate hybrid nanotubes electronic and structural properties and how their chirality and diameter influence such properties. Two island configurations were used, the first island with one BN ring and the second with seven BN rings. The analysis of the formation energy as a function of diameter showed similar behavior for both zigzag and armchair structures having a decay with increasing diameter, which has the function aD2, where D is the diameter of the tube. It was also analyzed that with the increase of the island, the formation energy increases, making the structures on the second island less stable. In the strain energy, a decay that follows the law of 1/D2 concerning diameter was found, where this energy for zigzag nanotubes is slightly lower than armchair nanotubes. This may be because armchair structures have fewer bonds parallel to diameter growth and fewer C − C bonds. We found that the presence of the BN rings can interfere with the electronic properties since some metallic nanotubes became semiconductors for the structures on the first island, except for the nanotube (6,0), but with the second island, all nanotubes became semiconductors.
id UFPB-2_5aa41c55dcd6e494c621154411014bf9
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpb.br:123456789/32254
network_acronym_str UFPB-2
network_name_str Repositório Institucional da UFPB
repository_id_str
spelling Propriedades eletrônicas e estruturais de nanotubos híbridos BxCyNzFísicaNanotubos híbridosDFT - Teoria do Funcional da DensidadeCálculos de primeiros princípiosHybrid NanotubesDensity Functional Theory (DFT)First-principles calculationsCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAIn this work, we perform an ab-initio study of the structural stability and electronic structure of BxCyNz nanotubes using Density Functional Theory based calculations implemented in SIESTA. Namely, we aim to investigate hybrid nanotubes electronic and structural properties and how their chirality and diameter influence such properties. Two island configurations were used, the first island with one BN ring and the second with seven BN rings. The analysis of the formation energy as a function of diameter showed similar behavior for both zigzag and armchair structures having a decay with increasing diameter, which has the function aD2, where D is the diameter of the tube. It was also analyzed that with the increase of the island, the formation energy increases, making the structures on the second island less stable. In the strain energy, a decay that follows the law of 1/D2 concerning diameter was found, where this energy for zigzag nanotubes is slightly lower than armchair nanotubes. This may be because armchair structures have fewer bonds parallel to diameter growth and fewer C − C bonds. We found that the presence of the BN rings can interfere with the electronic properties since some metallic nanotubes became semiconductors for the structures on the first island, except for the nanotube (6,0), but with the second island, all nanotubes became semiconductors.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqNeste trabalho, realizamos um estudo ab-initio da estabilidade estrutural e da estrutura eletrônica de nanotubos BxCyNz através do uso de cálculos baseados na Teoria do Funcional da Densidade implementados no SIESTA. O objetivo desse trabalho é investigar as propriedades eletrônicas e estruturais de nanotubos híbridos. E como sua quiralidade e diâmetro influenciam tais propriedades. E foram utilizadas duas configurações de ilha: a primeira ilha com um anel de nitreto de boro (BN) e a segunda com sete anéis de BN. Ambas as configurações de nanotubos, em zigzag e em armchair, apresentaram comportamentos semelhantes na análise de energia de formação em função do diâmetro do nanotubo. Percebemos um decréscimo dessa energia com o aumento do diâmetro, obedecendo a função aD2, onde D é o diâmetro do nanotubo. Para a energia de strain, foi encontrado um decaimento que segue a lei de 1/D2 em relação ao diâmetro, onde essa energia para os nanotubos zigzag e levemente menor comparado aos armchair, isso pode se dar pelo fato que nas estruturas armchair tem menos ligações paralelas ao crescimento do diâmetro, assim como menos ligações C − C. Encontramos que a presença dos anéis de BN pode interferir nas propriedades eletrônicas, uma vez que encontramos que alguns nanotubos metálicos se tornaram semicondutores para as estruturas com a primeira ilha, com exceção do nanotubo (6,0), porém, com a segunda ilha todos os nanotubos viram semicondutores.Universidade Federal da ParaíbaBrasilFísicaPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFPBAzevedo, Sérgio André Fonteshttp://lattes.cnpq.br/2195090548621158Anjos, Jansen Felix dos2024-10-30T10:55:36Z2023-03-022024-10-30T10:55:36Z2022-09-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/32254porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2024-10-31T06:15:04Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/32254Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpb.br/oai/requestdiretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:25462024-10-31T06:15:04Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
dc.title.none.fl_str_mv Propriedades eletrônicas e estruturais de nanotubos híbridos BxCyNz
title Propriedades eletrônicas e estruturais de nanotubos híbridos BxCyNz
spellingShingle Propriedades eletrônicas e estruturais de nanotubos híbridos BxCyNz
Anjos, Jansen Felix dos
Física
Nanotubos híbridos
DFT - Teoria do Funcional da Densidade
Cálculos de primeiros princípios
Hybrid Nanotubes
Density Functional Theory (DFT)
First-principles calculations
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
title_short Propriedades eletrônicas e estruturais de nanotubos híbridos BxCyNz
title_full Propriedades eletrônicas e estruturais de nanotubos híbridos BxCyNz
title_fullStr Propriedades eletrônicas e estruturais de nanotubos híbridos BxCyNz
title_full_unstemmed Propriedades eletrônicas e estruturais de nanotubos híbridos BxCyNz
title_sort Propriedades eletrônicas e estruturais de nanotubos híbridos BxCyNz
author Anjos, Jansen Felix dos
author_facet Anjos, Jansen Felix dos
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Azevedo, Sérgio André Fontes
http://lattes.cnpq.br/2195090548621158
dc.contributor.author.fl_str_mv Anjos, Jansen Felix dos
dc.subject.por.fl_str_mv Física
Nanotubos híbridos
DFT - Teoria do Funcional da Densidade
Cálculos de primeiros princípios
Hybrid Nanotubes
Density Functional Theory (DFT)
First-principles calculations
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
topic Física
Nanotubos híbridos
DFT - Teoria do Funcional da Densidade
Cálculos de primeiros princípios
Hybrid Nanotubes
Density Functional Theory (DFT)
First-principles calculations
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
description In this work, we perform an ab-initio study of the structural stability and electronic structure of BxCyNz nanotubes using Density Functional Theory based calculations implemented in SIESTA. Namely, we aim to investigate hybrid nanotubes electronic and structural properties and how their chirality and diameter influence such properties. Two island configurations were used, the first island with one BN ring and the second with seven BN rings. The analysis of the formation energy as a function of diameter showed similar behavior for both zigzag and armchair structures having a decay with increasing diameter, which has the function aD2, where D is the diameter of the tube. It was also analyzed that with the increase of the island, the formation energy increases, making the structures on the second island less stable. In the strain energy, a decay that follows the law of 1/D2 concerning diameter was found, where this energy for zigzag nanotubes is slightly lower than armchair nanotubes. This may be because armchair structures have fewer bonds parallel to diameter growth and fewer C − C bonds. We found that the presence of the BN rings can interfere with the electronic properties since some metallic nanotubes became semiconductors for the structures on the first island, except for the nanotube (6,0), but with the second island, all nanotubes became semiconductors.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-09-30
2023-03-02
2024-10-30T10:55:36Z
2024-10-30T10:55:36Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/32254
url https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/32254
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Física
Programa de Pós-Graduação em Física
UFPB
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Física
Programa de Pós-Graduação em Física
UFPB
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPB
instname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron:UFPB
instname_str Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron_str UFPB
institution UFPB
reponame_str Repositório Institucional da UFPB
collection Repositório Institucional da UFPB
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
repository.mail.fl_str_mv diretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.br
_version_ 1863379086550761472