Utilização da Teoria do Funcional da Densidade no estudo das propriedades eletrônicas e ópticas de diferentes ftalocianinas

Abstract

O presente trabalho consiste em um estudo teórico sobre as moléculas de ftalocianinas por serem importantes candidatas para serem usadas como materiais ativos em inúmeras aplicações na eletrônica orgânica. Essa classe de moléculas permite a inserção de diferentes metais em seu centro, passando a ser designadas como metaloftalocianinas. Vários estudos tem direcionado o impacto da posição do metal central com relação a cadeia orgânica da ftalocianina e a possibilidade de explorá-la em inúmeras aplicações. No presente trabalho, temos empregado a Teoria do Funcional da Densidade para analisar as propriedades ópticas e eletrônicas dessas moléculas dopadas com diferentes metais, a saber, cobre, níquel e zinco. A fim de verificar a influência do metal no centro da cavidade, realizamos comparações com a ftalocianina de base livre. Apresentamos um estudo abrangente sobre a influência de diferentes funcionais na descrição das propriedades ópticas e eletrônicas dessa classe de moléculas. Devido a questões associadas com erros de auto-interação dos funcionais convencionais, empregamos o funcional corrigido de longo alcance, onde o parâmetro que descreve esse funcional foi otimizado para cada molécula. Como parte da investigação das metaloftalocianinas para aplicação em dispositivos na eletrônica molecular, realizamos um estudo teórico sobre os parâmetros importantes envolvidos no transporte de carga de semicondutores orgânicos, tais como o acoplamento eletrônico e a energia de reorganização. Além disso, um estudo teórico visando a aplicação da ftalocianina de níquel no uso de sensores também foi realizado. Vimos que as metaloftalocianinas se apresentam como uma plataforma versátil com potencial para aplicação na eletrônica orgânica.