Texto completo
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| Autor(es): |
Eric Perim Martins
Número total de Autores: 1
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| Tipo de documento: | Tese de Doutorado |
| Imprenta: | Campinas, SP. |
| Instituição: | Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin |
| Data de defesa: | 2014-02-25 |
| Membros da banca: |
Douglas Soares Galvão;
Ado Jorio de Vasconcelos;
Eunezio Antonio de Souza;
Daniel Mário Ugarte;
Luiz Eduardo Moreira Carvalho de Oliveira
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| Orientador: | Douglas Soares Galvão |
| Resumo | |
Neste trabalho nós investigamos propriedades estruturais, dinâmicas, mecânicas e eletrônicas de diferentes nanoestruturas. A tese está dividida em três partes distintas, na primeira tratamos diversos aspectos relacionados a nanoscrolls formados a partir de diferentes materiais, na segunda investigamos estruturas bidimensionais e porosas de nitreto de boro e, na terceira, estudamos novas estruturas unidimensionais de silício e de germânio. Nanoscrolls são estruturas formadas ao se enrolar materiais lamelares em torno de um eixo bem definido e apresentam propriedades interessantes e únicas. Além de preservarem características eletrônicas e mecânicas encontradas em nanotubos, os nanoscrolls, em função de sua morfologia aberta, apresentam grande flexibilidade radial e extensa área de superfície acessível a solventes, o que os torna candidatos interessantes para aplicações como nanoatuadores, tanto mecânicos quanto elétricos, e como armazenadores de hidrogênio. Inicialmente, abordamos questões relacionadas à síntese de nanoscrolls de carbono e de nitreto de boro, ambos já produzidos em laboratório. Partimos, então, para os primeiros estudos publicados acerca de nanoscrolls formados por nitreto de carbono, estudando sua estabilidade e suas propriedades dinâmicas. Por último, analisamos o empacotamento de nanoscrolls dentro de nanotubos, demonstrando a falha da teoria elástica contínua em tratar este problema devido a efeitos eletrônicos. Estruturas bidimensionais têm sido exaustivamente estudadas desde o isolamento de monocamadas de grafeno e da confirmação de suas propriedades mecânicas e eletrônicas altamente interessantes. Naturalmente, há busca por novos materiais com características semelhantes e, devido à grande semelhança estrutural, o nitreto de boro hexagonal tem despertado grande interesse, apresentando maior estabilidade térmica e química se comparado ao grafeno. Nós desenvolvemos estudos acerca de estuturas bidimensionais e porosas de nitreto de boro com diferentes morfologias. Estas estruturas, além de preservarem propriedades desejáveis do nitreto de boro hexagonal, são caracterizadas por sua baixa densidade e pela existência de largos poros, que podem ser utilizados em aplicações como de filtros seletivos. Nós mostramos, também, a possibilidade de se controlar o gap eletrônico destas estruturas através de substituições por átomos de carbono. Em função de importantes semelhanças entre suas estruturas eletrônicas e a do carbono, silício e germânio são capazes de gerar uma larga gama de nanoestruturas de interesse, análogas às existentes de carbono. Entretanto, há, também, notáveis diferenças, como a manifestação do efeito pseudo-Jahn Teller que se reflete em nanoestruturas com morfologias distintas. Tendo isso em mente, investigamos a possibilidade destas diferenças levarem à existência de estruturas únicas de silício e de germânio, sem análogos de carbono e mostramos estruturas unidimensionais que satisfazem tais condições. Nós estudamos sua estabilidade e suas propriedades mecânicas e eletrônicas, mostrando que seus valores de gap eletrônico podem ser controlados através de tensão e compressão (AU) | |
| Processo FAPESP: | 09/17849-3 - Propriedades Estruturais, Eletrônicas, Conformacionais de Nanorolos (nanoscrolls) Formados a Partir de Diferentes Materiais e Topologias |
| Beneficiário: | Eric Perim Martins |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado |