Análise das características mecânicas em grafeno duas camadas com a presença de ligações covalentes entre camadas

• Processo: 19/08420-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Cedric Rocha Leão
• Beneficiário: Giovanna Dias Brasil
• Instituição Sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Assunto(s): Grafenos Ligação covalente Simulação por computador
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: defeitos pontuais | dinâmica molecular clássica | Grafeno bicamada | Propriedades mecânicas | Simulações Computacionais | teoria do funcional da densidade | Nanomateriais

Resumo

Neste projeto, propomos aprofundar estudos iniciados em nosso grupo acerca da influência de defeitos em grafeno bicamada que induzem a formação de ligações covalentes entre as folhas do material. Em um trabalho anterior, desenvolvido com a participação de outro aluno de IC com financiamento Fapesp, mostramos que a presença destes defeitos explica a ocorrência de uma bipartição no sinal de XPS do grafeno bicamada conforme a concentração de nitrogênio incorporado aumenta, explicando resultados experimentais obtidos por um grupo colaborador. Neste trabalho propomos simular como estas ligações entre camadas afetam a resistência do sistema à compressão, distensão e cisalhamento, com e sem a presença destes defeitos. Estas propriedades deverão ser medidas em laboratório por grupos parceiros através de espectroscopia Raman. Em face de recentes descobertas sobre efeitos extraordinários que a rotação relativa das folhas de grafeno bicamada uma em relação a outra acarreta, pretendemos verificar também como a presença destes defeitos afeta a resistência destas camadas a esforços de rotação. Estas análises serão realizadas sobretudo com simulações clássicas utilizando potenciais parametrizados, amplamente disponíveis para os elementos em questão. A aluna também fará algumas simulações quânticas livres de parametrização para sistemas pristinos no intuito de validar os resultados clássicos. A aluna já vem trabalhando neste projeto há cerca de três meses, tendo efetuado estudos de estrutura eletrônica da matéria e estudo de artigos científicos relacionados ao tema, tendo inclusive escrito a introdução deste projeto, com apenas correções e adições menores do orientador.