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Estudo ab-initio das propriedades estruturais, eletrônicas, e ópticas de heteroestruturas de van der Waals

Processo: 17/09077-7
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2018
Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2021
Área de conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Juarez Lopes Ferreira da Silva
Beneficiário:Rafael Besse
Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):19/09276-5 - Design Ab Initio de Heteroestruturas de van der Waals, BE.EP.DR
Assunto(s):Materiais   Calcogeneto   Heteroestruturas   Teoria do funcional da densidade
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:calcogenetos | Heteroestruturas de van der Waals | Materiais bidimensionais | teoria do funcional da densidade | Ciência computacional de materiais

Resumo

Nos últimos 15 anos, a comunidade científica realizou avanços significativos no estudo de materiais bidimensionais (2D). Em particular, grandes investimentos foram realizados no estudo do grafeno, o qual pode ser considerado um dos maiores avanços em Ciência de materiais por se tratar de um material 2D com espessura atômica. Apesar das aplicações tecnológicas envolvendo grafeno serem atualmente limitadas, existem grandes expectativas para o futuro, envolvendo vários materiais 2D além do grafeno. Ou seja, o amplo empenho da comunidade científica no entendimento de várias propriedades do grafeno resultou no interesse em uma nova classe de materiais 2D que possui vocação para aplicações em nanoeletrônica. Nos últimos anos, o estudo de calcogenetos 2D tem despertado grande interesse e revelado um imenso potencial para aplicações, devido à grande variabilidade das propriedades físicas e químicas por efeito de alterações em sua composição química. Em virtude da grande quantidade de calcogenetos 2D, é de grande interesse o estudo de heteroestruturas de van der Waals, as quais combinam diferentes materiais empilhando camadas 2D ligadas pela fraca interação de van der Waals, e possuem um amplo potencial de aplicações. Apesar de vários estudos experimentais recentes, o entendimento atomístico da formação e propriedades de heteroestruturas de van der Waals é ainda bastante limitado, principalmente, devido à natureza fraca da interação entre as camadas, a qual pode afetar a orientação das camadas e possíveis reconstruções das mesmas. Neste projeto de doutorado, temos o objetivo de realizar um estudo ab-initio, com base na teoria do funcional da densidade, da formação e propriedades de heteroestruturas de van der Waals, utilizando principalmente compostos calcogenetos. Os principais objetivos são: (i) estudo das propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas de sólidos cristalinos em camadas que originam materiais 2D, ou seja, basicamente será um estudo amplo para identificar materiais 2D com potencial de aplicações para dispositivos nanoeletrônicos; (ii) estudo dos mecanismos que determinam a formação e estabilidade de heteroestruturas de van der Waals e suas propriedades estruturais, eletrônicas, e ópticas utilizando os compostos selecionados na primeira etapa; (iii) estudo dos efeitos de suporte nas propriedades estruturais, eletrônicas, e ópticas em heteroestruturas de van der Waals; (iv) estudo de propriedades de transporte eletrônico em heteroestruturas de van der Waals. (AU)

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Publicações científicas (11)
(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)
BESSE, RAFAEL; SILVEIRA, V, JULIAN F. R.; JIANG, ZEYU; WEST, DAMIEN; ZHANG, SHENGBAI; DA SILVA, JUAREZ L. F.. . 2D MATERIALS, v. 8, n. 4, . (19/09276-5, 17/09077-7, 17/11631-2, 18/21401-7)
OZORIO, MAILDE S.; SRIKANTH, MALLADI; BESSE, RAFAEL; DA SILVA, JUAREZ L. F.. . Physical Chemistry Chemical Physics, v. 23, n. 3, p. 2286-2297, . (17/11631-2, 18/16801-6, 17/09077-7, 18/21401-7)
CATURELLO, NAIDEL A. M. S.; BESSE, RAFAEL; DA SILVA, AUGUSTO C. H.; GUEDES-SOBRINHO, DIEGO; LIMA, MATHEUS P.; DA SILVA, JUAREZ L. F.. . Journal of Physical Chemistry C, v. 122, n. 47, p. 27059-27069, . (17/11631-2, 17/09077-7)
BASTOS, CARLOS M. O.; BESSE, RAFAEL; DA SILVA, JUAREZ L. F.; SIPAHI, GUILHERME M.. . PHYSICAL REVIEW MATERIALS, v. 3, n. 4, . (17/11631-2, 17/09077-7)
LIMA, MATHEUS P.; BESSE, RAFAEL; DA SILVA, JUAREZ L. F.. . JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER, v. 33, n. 2, p. 7-pg., . (17/09077-7, 18/21401-7, 17/11631-2, 13/07375-0)
CATURELLO, NAIDEL A. M. S.; BESSE, RAFAEL; SILVEIRA, JULIAN F. R. V.; LIMA, MATHEUS P.; DA SILVA, JUAREZ L. F.. . PHYSICA E-LOW-DIMENSIONAL SYSTEMS & NANOSTRUCTURES, v. 126, . (18/21401-7, 17/11631-2, 17/09077-7)
BESSE, RAFAEL; CATURELLO, NAIDEL A. M. S.; BASTOS, CARLOS M. O.; GUEDES-SOBRINHO, DIEGO; LIMA, MATHEUS P.; SIPAHI, GUILHERME M.; DA SILVA, JUAREZ L. F.. . Journal of Physical Chemistry C, v. 122, n. 35, p. 20483-20488, . (13/15112-9, 17/11631-2, 17/09077-7)
BESSE, RAFAEL; LIMA, MATHEUS P.; DA SILVA, JUAREZ L. F.. . ACS APPLIED ENERGY MATERIALS, v. 2, n. 12, p. 8491-8501, . (17/09077-7, 17/11631-2)
SILVEIRA, V, JULIAN F. R.; BESSE, RAFAEL; DA SILVA, JUAREZ L. F.. . ACS APPLIED ELECTRONIC MATERIALS, v. 3, n. 4, p. 1671-1680, . (17/09077-7, 18/21401-7, 17/11631-2)
DA SILVA, AUGUSTO C. H.; CATURELLO, NAIDEL A. M. S.; BESSE, RAFAEL; LIMA, MATHEUS P.; DA SILVA, JUAREZ L. F.. . Physical Chemistry Chemical Physics, v. 21, n. 41, p. 23076-23084, . (17/09077-7, 17/11631-2)
BASTOS, CARLOS M. O.; BESSE, RAFAEL; DA SILVA, JUAREZ L. F.; SIPAHI, GUILHERME M.. . PHYSICAL REVIEW MATERIALS, v. 3, n. 4, p. 10-pg., . (17/09077-7, 17/11631-2)
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
BESSE, Rafael. Estudo ab initio das propriedades estruturais, energéticas e eletrônicas de dicalcogenetos de metais de transição bidimensionais. 2021. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos (IFSC/BT) São Carlos.