Estudo Teórico dos Efeitos da Dopagem de Ni e Fe nas Propriedades de Superfície do ZnO (100)

• Processo: 25/14889-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 08 de fevereiro de 2026
• Data de Término da vigência: 05 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Elson Longo da Silva
• Beneficiário: Isabelle Leão Gomes
• Supervisor: Lourdes Gracia Edo
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universitat de València, Espanha
• Vinculado à bolsa: 24/01887-3 - Aprimoramento de Sensores para Biomarcadores Baseados em ZnO e In2O3 Por Meio de Uma Abordagem Teórica, BP.MS
• Assunto(s): Teoria do funcional da densidade Semicondutores Óxido de zinco Materiais cerâmicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dft | nanosensors | semiconductors | ZnO | ceramicos

Resumo

A crescente demanda por monitoramento em tempo real das condições ambientais e de gases tóxicos tem ressaltado a importância do desenvolvimento de materiais sensores avançados. Dentre eles, os óxidos metálicos semicondutores, como o ZnO, têm se destacado como candidatos promissores devido à sua alta sensibilidade, baixo custo e compatibilidade com dispositivos eletrônicos. No entanto, ainda existem desafios em melhorar a seletividade, a sensibilidade e os limites de detecção, especialmente em ambientes complexos, nos quais os fenômenos de superfície influenciam de forma crítica o desempenho dos sensores. Nesse contexto, este projeto propõe uma investigação teórica da dopagem com Ni e Fe na superfície (100) do ZnO, uma faceta estável e amplamente estudada, conhecida por aumentar a seletividade na detecção de biomarcadores. Por meio de cálculos baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT), o estudo visa elucidar como as modificações na superfície impactam a estrutura eletrônica, o comportamento de adsorção e a eficiência sensora dos materiais à base de ZnO. Espera-se que os conhecimentos obtidos neste trabalho contribuam para o design racional de sensores de gases de alto desempenho, por meio da compreensão em nível atômico das interações entre superfície e gás.