Viabilidade dos nanobelts inorgânicos : um estudo sobre suas propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Barbosa, Leonardo de Souza
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: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Termodinâmica
Nanobelts
Eletrônica
Link de acesso: http://repositorio.unb.br/handle/10482/49553
Resumo: Tese (doutorado em Física) — Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2023.
id UNB_14d169f332e3dd362d6b51a7c1087f8b
oai_identifier_str oai:repositorio.unb.br:10482/49553
network_acronym_str UNB
network_name_str Repositório Institucional da UnB
repository_id_str
spelling Viabilidade dos nanobelts inorgânicos : um estudo sobre suas propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicasTermodinâmicaNanobeltsEletrônicaTese (doutorado em Física) — Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2023.Nos últimos anos, as moléculas orgânicas conhecidas como nanobelts de carbono têm sido objeto de muita pesquisa. Recentemente, uma dessas moléculas - denominada de (12)ciclofenaceno - foi sintetizada. Esta síntese marcou um grande avanço em tecnologias de síntese uma vez que esta molécula vem sendo estudada desde os anos 50. Neste trabalho são propostas duas novas moléculas derivadas do (12)ciclofenaceno, as quais são denominadas nanobelt de carbeto de silício ou SiC-nanobelt (242424) e nanobelt de nitreto de Boro ou BN-nanobelt (242424). Com a finalidade de verificar a estabilidade e possíveis aplicações dessas moléculas, determinou-se as propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas do SiC- e BN-nanobelt. Essas propriedades foram calculadas usando o método DFT com os funcionais PWC e PBE, além do conjunto de base numérica com dupla polarização (DNP). Verificou-se através dos cálculos de estrutura eletrônica, que o BN-nanobelt é mais estável (−14, 11 Ha) que o SiC-nanobelt (−12, 21 Ha). Observouse também que o SiC-nanobelt apresenta uma característica de um semicondutor (GAP estimado em 2,13 eV) e o BN-nanobelt uma característica de isolante (GAP estimado em 4, 62 eV). As propriedades ópticas revelaram que o SiC-nanobelt absorve na região do visível, enquanto o BN-nanobelt absorve na região do ultravioleta. Do ponto de vista das propriedades termodinâmicas, observou-se através da energia livre de Gibbs que para uma temperatura acima de 718 K ocorre uma reação espontânea para o SiC-nanobelt. Além disso, cálculos de dinâmica quântica mostraram que ambos os nanobelts propostos são estáveis, do ponto de vista térmico, com as ligações do BN-nanobelt e SiC-nanobelt se rompendo a temperaturas de 3000 K e 2500 K, respectivamente. Embasado nos resultados obtidos para as propriedades eletrônicas, ópticas, termodinâmicas e dinâmicas é possível inferir que os novos nanobelts inorgânicos são sistemas estáveis (suas sínteses são viáveis) e os mesmos possuem potenciais aplicações tecnológicas.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)In recent years, organic molecules known as carbon nanobelts have been the subject of much research. Recently, one of these molecules - called (12)cyclophenacene - was synthesized. This synthesis marked a great advance in synthesis technologies since this molecule has been studied since the 1950s. In this work, two new molecules derived from (12)cyclophenacene are proposed, which are called silicon carbide nanobelt or SiC-nanobelt (242424) and boron nitride nanobelt or BN-nanobelt (242424). To verify stability and possible applications of these molecules, the electronic, optical, and thermodynamic properties of SiC- and BN-nanobelts were determined. These properties were calculated using the DFT method with the PWC and PBE functionals, with the Double Numerical Plus Polarization (DNP) basis set. It was verified, through electronic structure calculations, that the BN-nanobelt is more stable (−14.11 Ha) than the SiC-nanobelt(−12.21 Ha). It was also observed that the SiC-nanobelt has characteristics of a semiconductor (GAP estimated at 2.13 eV), and the BN-nanobelt has characteristics of an insulator (GAP estimated at 4.62 eV ). Optical properties revealed that SiC-nanobelt absorbs in the visible region, while BN-nanobelt absorbs in the ultraviolet region. From the point of view of thermodynamic properties, it was observed through the Gibbs free energy that for a temperature above 718 K a spontaneous reaction occurs for SiC-nanobelt. Furthermore, quantum dynamics calculations showed that both proposed nanobelts are thermally stable, with the bonds of BN-nanobelt and SiC-nanobelt breaking at temperatures of 3000 K and 2500K respectively. Based on the results obtained for the electronic, optical, thermodynamic, and dynamic properties, it is possible to infer that the new inorganic nanobelts are stable systems (their syntheses are viable) and have potential technological applications.Instituto de Física (IF)Programa de Pós-Graduação em FísicaAzevedo, David LimaBarbosa, Leonardo de Souza2024-08-06T01:27:01Z2024-08-06T01:27:01Z2024-08-052023-09-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfBARBOSA, Leonardo de Souza. Viabilidade dos nanobelts inorgânicos: um estudo sobre suas propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas. 2023. 85 f. il. Tese (Doutorado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio.unb.br/handle/10482/49553porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2025-07-07T21:53:58Zoai:repositorio.unb.br:10482/49553Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-07-07T21:53:58Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
dc.title.none.fl_str_mv Viabilidade dos nanobelts inorgânicos : um estudo sobre suas propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas
title Viabilidade dos nanobelts inorgânicos : um estudo sobre suas propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas
spellingShingle Viabilidade dos nanobelts inorgânicos : um estudo sobre suas propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas
Barbosa, Leonardo de Souza
Termodinâmica
Nanobelts
Eletrônica
title_short Viabilidade dos nanobelts inorgânicos : um estudo sobre suas propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas
title_full Viabilidade dos nanobelts inorgânicos : um estudo sobre suas propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas
title_fullStr Viabilidade dos nanobelts inorgânicos : um estudo sobre suas propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas
title_full_unstemmed Viabilidade dos nanobelts inorgânicos : um estudo sobre suas propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas
title_sort Viabilidade dos nanobelts inorgânicos : um estudo sobre suas propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas
author Barbosa, Leonardo de Souza
author_facet Barbosa, Leonardo de Souza
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Azevedo, David Lima
dc.contributor.author.fl_str_mv Barbosa, Leonardo de Souza
dc.subject.por.fl_str_mv Termodinâmica
Nanobelts
Eletrônica
topic Termodinâmica
Nanobelts
Eletrônica
description Tese (doutorado em Física) — Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2023.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-09-27
2024-08-06T01:27:01Z
2024-08-06T01:27:01Z
2024-08-05
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 BARBOSA, Leonardo de Souza. Viabilidade dos nanobelts inorgânicos: um estudo sobre suas propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas. 2023. 85 f. il. Tese (Doutorado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
http://repositorio.unb.br/handle/10482/49553
identifier_str_mv BARBOSA, Leonardo de Souza. Viabilidade dos nanobelts inorgânicos: um estudo sobre suas propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas. 2023. 85 f. il. Tese (Doutorado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
url http://repositorio.unb.br/handle/10482/49553
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UnB
instname:Universidade de Brasília (UnB)
instacron:UNB
instname_str Universidade de Brasília (UnB)
instacron_str UNB
institution UNB
reponame_str Repositório Institucional da UnB
collection Repositório Institucional da UnB
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@unb.br
_version_ 1844338811807465472

Registros relacionados