Sistemas orgânicos autoconstruídos e sua interação com materiais bidimensionais : uma abordagem de primeiros princípios.
No Thumbnail Available
Date
2017
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Sistemas Orgânicos Autoconstruídos (SAM) são de grande importância, pois possuem diversas
aplicações em Nanociência, assim como em caracterização de materiais bidimensionais. Neste
trabalho, estudamos as propriedades eletrônicas, energéticas e estruturais de uma molécula orgânica,
o Ácido Retinóico (RA), depositada em materiais bidimensionais como o grafeno, hBN
e MoS2. Para isso, utilizamos cálculos de primeiros princípios usando a Teoria do Funcional
da Densidade (DFT), com um funcional que leva em conta as interações de van der Waals,
implementado no Código SIESTA. Investigamos a interação do RA com diferentes substratos
para analisar as formas de empilhamentos, as propriedades eletrônicas e a formação de camadas
de RA. Para a interação do RA com cada substrato escolhemos cinco configurações diferentes,
sendo que em três delas o RA está deitado em relação ao substrato, enquanto nas outras está
em pé. Dos resultados obtidos vimos que a forma de empilhamento mais estável (configuração
a) é aquela em que a molécula está deitada, com o anel de carbono paralelo ao plano dos
substratos. Isso é verdade para todos os substratos estudados: grafeno, hBN e MoS2. O grafeno
apresenta uma dopagem do tipo p ao interagir com a molécula. Além disso, os resultados
também mostram que para formação de camadas de RA, a configuração mais estável é aquela
em que molécula tem uma interação calda-calda (entre grupos OH). Ao interagir com o hBN o
gap do RA foi alterado de 1:85 eV para 1:70 eV, porém o gap do hBN permaneceu inalterado.
A curva de absorção óptica da configuração (a) é a única que não vai a zero após 2:6 eV, por
isso pode existir transições da molécula para o hBN. Em todas as configurações o RA introduz
estados dentro do gap dos sistemas (hBN+RA e MoS2+RA). Os resultados para o grafeno estão
de acordo com experimentos de AFM e EFM realizados pelo Prof. Bernardo Neves e a Profª.
Karolline Araújo, onde o arranjo observado experimentalmente para o RA no grafeno mostra
uma periodicidade de 2:7 nm.
Description
Programa de Pós-Graduação em Ciências – Física de Materiais. Departamento de Física, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Keywords
Teoria do Funcional da Densidade, Ácido retinóico, Grafeno, Nitreto de boro, Dissulfeto de molibdênio
Citation
CARVALHO, Genilson de Melo. Sistemas orgânicos autoconstruídos e sua interação com materiais bidimensionais : uma abordagem de primeiros princípios. 2017. 61 f. Dissertação (Mestrado em Ciências – Física de Materiais) – Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2017.