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Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unb.br/handle/10482/35396
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Title: Propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas de nanobelt de carbeto de silício
Authors: Barbosa, Leonardo de Souza
Orientador(es):: Azevedo, David Lima
Assunto:: Nanobelts
Semicondutores - física
Carbeto de silício
Termodinâmica
Óptica
Issue Date: 9-Sep-2019
Citation: BARBOSA, Leonardo de Souza. Propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas de nanobelt de carbeto de silício. 2019. 61 f., il. Dissertação (Mestrado em Física)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.
Abstract: Recentemente, um nanobelt de carbono, nomeado de (12)ciclofenaceno foi sintetizado. Neste trabalho, nós propomos um nanobelt de carbeto de silício (SiC Nanobelt) derivado do (12)ciclofenaceno com uma fórmula molecular 𝐶24𝑆𝑖24𝐻24. Nós relatamos os resultados das propriedades eletrônicas, ópticas e termodinâmicas deste nanobelt teórico de carbeto de silício e sua possível síntese. As simulações foram feitas usando o 𝐷𝑀𝑜𝑙3, que é um pacote que usa a teoria do funcional da densidade para calcular as propriedades quânticas das moléculas com alta qualidade. Foi empregada as aproximações LDA e GGA com os funcionais PWC e PBE. Em nossos cálculos, usamos os conjuntos de base numéricas com duplas (DNP) e triplas (TNP) polarizações. Depois de uma otimização completa da geometria, nós encontramos que o SiC Nanobelt tem uma binding energy estimada em −12, 301 Ha. É uma molécula com estrutura estável que tem característica de um semicondutor com um gap estimado de 2, 15 eV na base TNP com o funcional 𝐺𝐺𝐴/𝑃𝐵𝐸. Obtemos as propriedades ópticas do SiC Nanobelt que absorve na região do visível com um comprimento de onda de aproximadamente 510 nm. As propriedades termodinâmicas como a entropia, entalpia, capacidade calorífica e a energia livre de Gibbs são também reportadas. A energia livre de Gibbs indica que acima de 720𝐾 ocorre uma reação espontânea. Esta reação espontânea sugere uma possível síntese do nanobelt de carbeto de silício.
Abstract: Recently, a carbon nanobelt, named (12)cyclophenacene was synthesized. In this work, we proposed a (12)cyclophenacene derivative of silicon carbide nanobelt (SiC Nanobelt) with a molecular formula 𝐶24𝑆𝑖24𝐻24. We report results of the electronic, optical and thermodynamic properties of this theoretical silicon carbide nanobelt and its potential synthesis. The simulations were carried out using the 𝐷𝑀𝑜𝑙3, which is a package that uses density functional theory to calculate quantum mechanical properties of molecules with high quality. It was employed LDA and GGA approximations with PWC and PBE functional. In our calculations, we have used a double numerical with polarization (DNP) and triple numerical polarization (TNP) basis sets. After a full geometry optimization, we found that SiC Nanobelt has an estimated binding energy around −12, 301 Ha. It is a stable structure and has a semiconductor character with gap energy estimated with 𝐺𝐺𝐴 within TNP around 2.15 eV. We have obtained optical properties of SiC Nanonelt that absorbs in the visible region with wavelength around 510 nm. The thermodynamic properties like entropy, enthalpy, heat capacity and Gibbs free energy are reported too. Gibbs free energy indicates that above 720𝐾 a spontaneous reaction occurs. This spontaneous reaction suggests a possible synthesis of silicon carbide nanobelt.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2019.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP/DF).
Appears in Collections:IF - Mestrado em Física (Dissertações)

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