Texto completo
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| Autor(es): |
Rafael Besse
Número total de Autores: 1
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| Tipo de documento: | Tese de Doutorado |
| Imprenta: | São Carlos. |
| Instituição: | Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos (IFSC/BT) |
| Data de defesa: | 2021-08-11 |
| Membros da banca: |
Juarez Lopes Ferreira da Silva;
Leandro Malard Moreira;
Helena Maria Petrilli;
Victor López Richard;
Pedro Paulo de Mello Venezuela
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| Orientador: | Juarez Lopes Ferreira da Silva |
| Resumo | |
Os avanços nas técnicas de isolamento e síntese de materiais bidimensionais abriram novos caminhos para a investigação de novos fenômenos e propriedades físicas, com grande potencial para inovações tecnológicas. Nesse contexto, dicalcogenetos de metais de transição formam uma classe proeminente de compostos, devido às suas propriedades eletrônicas e ópticas únicas. Essa tese visa contribuir com o entendimento das propriedades físicas de dicalcogenetos de metais de transição, estudando uma ampla variedade de sistemas por meio de cálculos com base na teoria do funcional da densidade e teoria do funcional da densidade dependente do tempo combinada com dinâmica molecular. A análise da estabilidade relativa das fases em MoSe2 mostrou que o mecanismo de transição de Peierls leva à estabilização da fase octaédrica distorcida, e uma transição de preferência de fase induzida pelos tamanhos de nanoflocos foi demonstrada. Pela investigação de materiais bidimensionais com base em dicalcogenetos dos metais de transição dos grupos 8 a 11, foi encontrado que a fraca interação entre camadas, típica de materiais bidimensionais, ocorre em sistemas com metais de transição dos grupos 8 e 10, enquanto uma grande contribuição de ligações químicas foi observada nos demais materiais. As monocamadas semicondutoras identificadas também possuem metais de transição dos grupos 8 e 10, e as tendências químicas de deslocamentos de bandas puderam ser explicadas e utilizadas com a regra de Anderson para prever tipos de junções em heterobicamadas. Com os exemplos das heterobicamadas de MQ2 (M = Mo, Ni, Pt; Q = S, Se), foi encontrado que embora a ligação entre camadas seja dominada por interações fracas, o acoplamento entre camadas pode influenciar singnificativamente o band gap além da aproximação da regra de Anderson. Dois mecanismos são cruciais para esses efeitos, especificamente, hibridizações de estados eletrônicos entre camadas e a formação de dipolo elétrico na interface, que foi explicada por um modelo físico simples. Na heterobicamada MoS2/PtSe2 , foi observado que uma fotoexcitação no band gap de MoS2 gera transferência de elétrons para PtSe2 em uma taxa mais rápida que a transferência de buracos, levando a uma separação efetiva de carga, apesar do alinhamento tipo-I. As transferências dos dois portadores são influenciadas por cruzamentos de níveis induzidos pelo dipolo interfacial causado pela desigualdade na transferência de carga. (AU) | |
| Processo FAPESP: | 17/09077-7 - Estudo ab-initio das propriedades estruturais, eletrônicas, e ópticas de heteroestruturas de van der Waals |
| Beneficiário: | Rafael Besse |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado |