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Simulações ab initio de sensores de gás em feixes de nanotubos de carbono

Processo: 09/07095-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2010
Vigência (Término): 31 de agosto de 2012
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Alexandre Reily Rocha
Beneficiário:Rodrigo Garcia Amorim
Instituição-sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Assunto(s):Nanosensores   Nanotubos de carbono   Transporte eletrônico   Estrutura eletrônica

Resumo

Os nanotubos de carbono são estruturas nanoscópicas mais estudados por seu potencialpara aplicações. Dentre as possibilidades uma que se destaca é a possibilidadede utilizá-los como sensores para gases. Até o presente momento as simulações desensores de gás, baseadas em nanotubos de carbono, foram feitas para um único nanotubode parede simples e, na imensa maioria das vezes, considerando apenas umamolécula adsorvida. Entretanto, em experimentos realizados com nanosensores, osnanotubos se encontram na forma de feixes. Assim sendo, o presente projeto temcomo objetivo simular nanosensores baseados em nanotubos de carbono na forma defeixes de maneira que nos aproximemos, da melhor maneira possível, das condiçõesexperimentais. Para tal, serão investigadas as propriedades eletrônicas e de transportedos feixes de nanotubos na presença de gases a baixas concentrações. Nestecaso serão estudados os gases CO, NH3 e O2 adsorvidos nas paredes dos feixes semdefeitos (consideraremos as moléculas adsorvidas aleatoriamente ao longo das paredesdo tubo). O grande avanço desse projeto consiste na simulação de um feixede nanotubos, como nos experimentos, objeto mais realista e complexo comparadocom um único nanotubo. A metodologia que será empregada consiste no método deprimeiros princípios, baseada na densidade eletrônica (teoria do funcional da densidade- DFT), para os cálculos da energia total e para os cálculos de transporteusaremos a teoria de funções de Green fora do equilíbrio alterado para levar emconta o caráter desordenado do sistema. A simulações envolverão portanto cálculosde sistemas que podem atingir comprimentos na escala micrométrica, ou seja, até1.000.000 de átomos utilizando métodos ab initio.

Publicações científicas
(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)
ZHONG, XIAOLIANG; AMORIM, RODRIGO G.; ROCHA, ALEXANDRE R.; PANDEY, RAVINDRA. Hybridization effects on the out-of-plane electron tunneling properties of monolayers: is h-BN more conductive than graphene?. Nanotechnology, v. 25, n. 34 AUG 29 2014. Citações Web of Science: 2.

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