Estudo teórico de superfícies de nióbio

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Carvalho, Paulo Alex da Silva
• Orientador(a): Miwa, Roberto Hiroki
• Banca de defesa: Milla, Augusto Miguel Alcalde , Mazzoni, Mario Sergio de Carvalho , Serrano, Raimundo Lora , Scopel, Wanderlã Luis
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Física
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Física; Nióbio; Superfícies; Adsorção; DFT; Adsorption; Niobium; Surfaces
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/18341; https://doi.org/10.14393/ufu.te.2014.22

Realizamos um estudo ab initio da adsorção de oxigênio em superfícies Nb(110) e de nitrogênio em superfícies Nb(100) e Nb(110), para diversas coberturas variando de 1 monocamada até 0,5 monocamada. Encontramos as estruturas mais estáveis energeticamente e fizemos uma análise da geometria dessas estruturas e de sua estrutura eletrônica através de suas estruturas de bandas, de seus PDOS1 e de imagens simuladas de STM2. Nossos cálculos foram realizados no contexto da teoria do funcional da densidade (DFT3) com a aproximação de gradiente generalizado implementada por Perdew, Burke e Enzerhof. A interação elétron-íon foi descrita através de pseudopotenciais ultrasuaves de Vanderbilt e os orbitais de Kohm-Sham foram expandidos numa série de ondas planas. Os resultados mostram diversas estruturas N/Nb(100)-(n⇥1), N/Nb(110)-(n⇥1) e O/Nb(110)-(n⇥1) energeticamente estáveis. Nossas simulações de STM indicam a formação de linhas brilhantes paralelas às linhas de vacância de átomos adsorvidos, dando origem a uma anisotropia na estrutura eletrônica dessas superfícies. Ou seja, o caráter metálico da superfície foi reforçada na direção paralela às linhas de vacância. Nas superfícies N/Nb(100) e O/Nb(110) a estrutura das superfícies limpas, Nb(100) e Nb(110), é apenas levemente modificada após a adsorção de nitrogênio e oxigênio, respectivamente. Já nas estruturas N/Nb(110) pudemos observar, em geral, uma forte reconstrução da superfície limpa devido à adsorção do nitrogênio.