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Estudo de pontos quânticos através de cálculos de primeiros princípios

Processo: 12/50738-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de junho de 2013 - 31 de maio de 2014
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Convênio/Acordo: CNPq - Programa Primeiros Projetos
Pesquisador responsável:Ronaldo Rodrigues Pelá
Beneficiário:Ronaldo Rodrigues Pelá
Instituição-sede: Divisão de Ciências Fundamentais (IEF). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Assunto(s):Pontos quânticos  Spintrônica  Materiais nanoestruturados  Semicondutores  Confinamento quântico  Métodos ab initio 

Resumo

Nas últimas décadas, uma palavra tem ganhado importância no mundo acadêmico e no ambiente industrial: Nanotecnologia. Trata-se de uma área multidisciplinar que emprega elementos nanométricos para produzir mecanismos, dispositivos, ou mesmo construir sistemas macroscópicos a partir de componentes nanométricos. Dentre as diversas propostas de dispositivos eletrônicos em escala nanométrica, tem especial destaque os pontos quânticos. Estes são heteroestruturas com confinamento quântico nas três dimensões, o que faz com que o "movimento" dos elétrons/buracos tenha características zero-dimensionais. Disto resulta um conjunto de propriedades muito Interessantes, permitindo que os pontos quânticos sejam utilizados em aplicações que variam desde a computação quântica, transistores de um único elétron, células solares, lasers, diodos emissores de luz, sensores de radiação, e até mesmo a sondagem de células vivas (inclusive para a detecção de tumores) No trabalho de doutorado do proponente deste projeto, os pontos quânticos foram estudados a partir de um modo inovador combinando cálculos de primeiros princípios com métodos estatísticos. Neste projeto, para consolidar a inserção do proponente no grupo de pesquisa e permitir que este inicie sua carreira de docente, orientando e formando recursos humanos, pretende-se adquirir os recursos necessários para explorar mais a metodologia já desenvolvida, utilizando para validação funcionais híbridos e método GW, bem como ampliá-Ia para analisar a distribuição atômica, tensão e influência do tamanho e da forma nas propriedades eletrônicas de pontos quânticos, assim como estendê-la para o estudo de pontos quânticos spin-dependentes. Pretende-se obter resultados que sejam divulgados em congressos internacionais da área, bem como em artigos e em periódicos Qualis A1/A2. (AU)

Publicações científicas (19)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SANTOS, A. M.; ALVES, H. W. L.; ATAIDE, C. A.; GUILHON, I; MARQUES, M.; TELES, L. K. Rigorous statistical thermodynamical model for lattice dynamics in alloys. Physical Review B, v. 100, n. 14 OCT 30 2019. Citações Web of Science: 0.
LUCATTO, BRUNO; KODA, DANIEL S.; BECHSTEDT, FRIEDHELM; MARQUES, MARCELO; TELES, LARA K. Charge qubit in van der Waals heterostructures. Physical Review B, v. 100, n. 12 SEP 27 2019. Citações Web of Science: 0.
GUEDES-SOBRINHO, DIEGO; GUILHON, IVAN; MARQUES, MARCELO; TELES, LARA K. Relativistic DFT-1/2 Calculations Combined with a Statistical Approach for Electronic and Optical Properties of Mixed Metal Hybrid Perovskites. Journal of Physical Chemistry Letters, v. 10, n. 15, p. 4245-4251, AUG 1 2019. Citações Web of Science: 0.
GUEDES-SOBRINHO, DIEGO; GUILHON, IVAN; MARQUES, MARCELO; TELES, LARA K. Thermodynamic Stability and Structural Insights for CH3NH3Pb1-xSixI3, CH3NH3Pb1-xGexI3, and CH3NH3Pb1-xSnxI3 Hybrid Perovskite Alloys: A Statistical Approach from First Principles Calculations. SCIENTIFIC REPORTS, v. 9, JUL 30 2019. Citações Web of Science: 0.
GUILHON, I; MARQUES, M.; TELES, L. K.; PALUMMO, M.; PULCI, O.; BOTTI, SILVANA; BECHSTEDT, F. Out-of-plane excitons in two-dimensional crystals. Physical Review B, v. 99, n. 16 APR 9 2019. Citações Web of Science: 4.
KODA, DANIEL S.; BECHSTEDT, FRIEDHELM; MARQUES, MARCELO; TELES, LARA K. Trends on band alignments: Validity of Anderson's rule in SnS2- and SnSe2-based van der Waals heterostructures. Physical Review B, v. 97, n. 16 APR 3 2018. Citações Web of Science: 12.
GUILHON, I.; KODA, D. S.; FERREIRA, L. G.; MARQUES, M.; TELES, L. K. Approximate quasiparticle correction for calculations of the energy gap in two-dimensional materials. Physical Review B, v. 97, n. 4 JAN 24 2018. Citações Web of Science: 4.
GUILHON, I.; BECHSTEDT, F.; BOTTI, SILVANA; MARQUES, M.; TELES, L. K. Chemically Tunable Properties of Graphene Covered Simultaneously with Hydroxyl and Epoxy Groups. Journal of Physical Chemistry C, v. 121, n. 49, p. 27603-27611, DEC 14 2017. Citações Web of Science: 2.
LUCATTO, BRUNO; ASSALI, LUCY V. C.; PELA, RONALDO RODRIGUES; MARQUES, MARCELO; TELES, LARA K. General procedure for the calculation of accurate defect excitation energies from DFT-1/2 band structures: The case of the NV- center in diamond. Physical Review B, v. 96, n. 7 AUG 23 2017. Citações Web of Science: 6.
KODA, DANIEL S.; BECHSTEDT, FRIEDHELM; MARQUES, MARCELO; TELES, LARA K. Coincidence Lattices and Interlayer Twist in van der Waals Heterostructures: Application of the Coincidence Lattice Method on Heterobilayer Systems. JOURNAL OF ELECTRONIC MATERIALS, v. 46, n. 7, p. 3910-3916, JUL 2017. Citações Web of Science: 4.
GUILHON, I.; BECHSTEDT, F.; BOTTI, SILVANA; MARQUES, M.; TELES, L. K. Thermodynamic, electronic, and optical properties of graphene oxide: A statistical ab initio approach. Physical Review B, v. 95, n. 24 JUN 23 2017. Citações Web of Science: 10.
GUILHON, I.; MARQUES, M.; TELES, L. K.; BECHSTEDT, F. Optical absorbance and band-gap engineering of (BN)(1-x)(C-2)(x) two-dimensional alloys: Phase separation and composition fluctuation effects. Physical Review B, v. 95, n. 3 JAN 10 2017. Citações Web of Science: 12.
MATUSALEM, FILIPE; BECHSTEDT, FRIEDHELM; MARQUES, MARCELO; TELES, LARA K. Quantum spin Hall phase in stanene-derived overlayers on passivated SiC substrates. Physical Review B, v. 94, n. 24 DEC 13 2016. Citações Web of Science: 10.
FREITAS, F. L.; MARQUES, M.; TELES, L. K. First-principles determination of band-to-band electronic transition energies in cubic and hexagonal AlGaInN alloys. AIP ADVANCES, v. 6, n. 8 AUG 2016. Citações Web of Science: 2.
PELA, R. R.; MARQUES, M.; TELES, L. K. Comparing LDA-1/2, HSE03, HSE06 and G(0)W(0) approaches for band gap calculations of alloys. JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER, v. 27, n. 50 DEC 23 2015. Citações Web of Science: 19.
GUILHON, I.; TELES, L. K.; MARQUES, M.; PELA, R. R.; BECHSTEDT, F. Influence of structure and thermodynamic stability on electronic properties of two-dimensional SiC, SiGe, and GeC alloys. Physical Review B, v. 92, n. 7 AUG 24 2015. Citações Web of Science: 23.
MATUSALEM, FILIPE; MARQUES, MARCELO; TELES, LARA K.; BECHSTEDT, FRIEDHELM. Stability and electronic structure of two-dimensional allotropes of group-IV materials. Physical Review B, v. 92, n. 4 JUL 29 2015. Citações Web of Science: 47.
MATUSALEM, FILIPE; PELA, RONALDO R.; MARQUES, MARCELO; TELES, LARA K. Charge transition levels of Mn-doped Si calculated with the GGA-1/2 method. Physical Review B, v. 90, n. 22 DEC 3 2014. Citações Web of Science: 7.
MATUSALEM, FILIPE; RIBEIRO, JR., MAURO; MARQUES, MARCELO; PELA, RONALDO R.; FERREIRA, LUIZ G.; TELES, LARA K. Combined LDA and LDA-1/2 method to obtain defect formation energies in large silicon supercells. Physical Review B, v. 88, n. 22 DEC 10 2013. Citações Web of Science: 14.

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