Efeitos da Incidência de Laser e Feixe de Elétrons em Materiais Semicondutores: Investigação ab initio

• Processo: 24/19996-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2028
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Luis Antônio Cabral
• Beneficiário: Luis Antônio Cabral
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Edison Zacarias da Silva ; Julio Ricardo Sambrano ; Von Braun Nascimento
• Assunto(s): Estado excitado Teoria do funcional da densidade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dinâmica molecular ab initio | estados excitados | teoria do funcional da densidade | Teoria do Funcional da Densidade de Temperatura Finita | Teoria do Funcional da Densidade Dependente do Tempo | Teoria do Funcional da Densidade

Resumo

O foco deste projeto de pesquisa é o estudo e controle das propriedades estruturais e eletrônicas de materiais semicondutores devido a incidência de laser e feixe de elétrons. Perturbações externas podem alterar a forma decrescimento e controlar a densidade de defeitos das nanoestruturas semicondutoras, abrindo um campo amplo de investigações da estrutura eletrônica do material irradiado, como o surgimento do magnetismo em estruturas não-magnéticas. O controle da excitação eletrônica e o aquecimento da rede através do laser e feixe de elétrons permite modular o band-gap do semicondutor alterando o centro de luminescencia do material de acordo com o interesse deestudos e aplicação industrial, em que os canais de relaxação tendem a levar a nanoestrutura ao estado fundamental. Após um certo período de tempo de irradiação, a formação e a difusão de nanoclusters pelo material é observada, osquais se movimentam em direção a superfície do material irradiado para a sua posterior adsorção. A relação ordem-desordem é observada para baixos limites de radiação, enquanto que a maior desordem é determinada para altos valores de radiação. A modelagem computacional em escala atomística baseada na teoria do funcional da densidade permite elucidar, prever e projetar novos efeitos no estudo da incidência de campos externos em materiais semicondutores. Devido a menor massa dos elétrons em relação aos núcleos, a rápida resposta dos elétrons e buracos em relação aos núcleos pode ser simulada através da teoria do funcional da densidade de temperatura finita, enquanto que o aquecimento da rede é investigado através da dinâmica molecular ab inito. O alto custo computacional para a simulação e compreensão dos efeitos da incidência do laser e feixe de elétrons em semicondutores torna-se uma barreira a servencida. O sucesso anteriormente obtido com essas simulações nos permite continuar apostando nesse modelo, em que primeiramente serão estudados os compostos semicondutores baseados em prata devido as suas aplicações em nanociência e nanomedicina. (AU)