Excitações eletrônicas em fluoretos cúbicos estudadas dentro de diferentes esquemas computacionais: CaF2, BAF2 e CdF2 como casos teste

Resumo

A visita do Professor Giancarlo Cappellini da Universidade de Cagliare (UniCa) ao Grupo de Materiais e Nanotecnologia-GMSN do Instituto Tecnológico de Aeronáutica-ITA tem por objetivo a continuidade da colaboração científica do estudo dos compostos fluoretos como o BaF2, o CaF2, e o CdF2, materiais com propriedades eletrônicas especialmente relacionadas com aplicações tecnológicas na faixa ultravioleta do espectro eletromagnético. A pesquisa envolve essencialmente cálculos de estados excitados destes compostos com a utilização de modelos aproximados para a inclusão de efeitos de quase-partículas. Estes resultados estão relacionados a descrição de como estes materiais interagem com a radiação eletromagnética, aspecto fundamental para aplicações tecnológicas destes. O Prof. Cappellini possui grande experiência no estudo teórico destes compostos, bem como em geral na metodologia empregada na descrição de estados excitados em semicondutores. Além do emprego do método baseado no Pseudo-Self-Interaction Corrected density functional (VPSIC) recentemente desenvolvido por A. Filippetti e colaboradores da própria universidade de Cagliari, destacamos especialmente nesta colaboração o emprego do método LDA-1/2 desenvolvido pelos pesquisadores do GMSN em colaboração com o Prof. Luiz G. Ferreira da USP. O método LDA-1/2 devido ao seu baixo custo computacional permite o estudo de sistemas mais complexos e realísticos de fluoretos como impurezas e superfícies, inviáveis com o método estado da arte GW por exemplo. Destacamos que já possuímos resultados iniciais muito promissores para a estrutura de bandas dos fluoretos com o método LDA-1/2. Durante a sua visita, além do desenvolvimento da pesquisa, contatos sistemáticos com pesquisadores e estudantes do GMSN, o Prof. Cappellini irá ministrar o minicurso "Cálculo de éxcitons em semicondutores: estudo da equação de Bethe-Salpeter". Este tópico é de grande importância para os passos futuros da colaboração, pois estes materiais possuem um grande gap de energia e o efeito do éxciton nas propriedades óticas é, em muitas situações, essencial. Além disso, o GMSN tem como um dos seus principais temas de pesquisa o estudo de materiais bidimensionais em que o éxciton também é muito importante. O curso também será aberto para pesquisadores de outras instituições, podendo assim beneficiar não só o GMSN, como outros grupos da região e das cidades vizinhas. A visita será amplamente divulgada previamente, pela página da Sociedade Brasileira de Física, pela página web do grupo e do ITA. (AU)