Novos materiais para energia e spintrônica

Resumo

Este projeto visa desenvolver ferramentas teóricas e realizar simulações de materiais funcionais avançados para energia e spintrônica. Esta proposta pode ser dividida em subprojetos que envolvem: (i) caracterizar e projetar materiais funcionais relevantes para a próxima geração de tecnologias de baterias de metal-lítio de estado sólido, focalizando na interface eletroquímica; (ii) contribuir para o desenho racional de novos materiais magneticos com potencial aplicac'ao em spintronica e magnônica, através do estudo das propriedades eletrônicas, estruturais e magnéticas de sistemas complexos, como skyrmions, além do (iii) estudo de Perovskitas com propriedades multiferróicas, aplicações em eletrônica molecular e materiais para energia, os quais podem incidir em novas fontes de energia limpa, maior capacidade de armazenamento e processamento de dados, e com baixos consumos de energia. Neste âmbito, materiais fotovoltaicos ou fotoelectroquimicos se apresentam como bastante promissores para tecnologias de um "futuro verde" sendo que o controle das instabilidades de rede em estruturas por camadas derivadas de Perovskitas oferece uma solução inspiradora em direção a materiais eficientes para a utilização de energia solar. Utilizaremos ferramentas teóricas de pesquisa em áreas interdisciplinares através de aplicações de Mecânica Quântica nas áreas de Física/Química e Física/Engenharia de Materiais. Todas as investigações serão realizadas usando métodos ab initio baseados na teoria funcional de densidade, combinados com a teoria da multi-configuração e cálculos avançados de espectroscopia, no caso de baterias, ou com simulação dinâmica de spin para os estudos de energia verde em novos materiais magnéticos. (AU)