Efeitos da Incidência de Laser e Feixe de Elétrons em Materiais Semicondutores: Investigação ab initio

Resumo

O foco deste projeto de pesquisa é o estudo e controle das propriedades estruturais e eletrônicas de materiais semicondutores devido a incidência de laser e feixe de elétrons. Perturbações externas podem alterar a forma decrescimento e controlar a densidade de defeitos das nanoestruturas semicondutoras, abrindo um campo amplo de investigações da estrutura eletrônica do material irradiado, como o surgimento do magnetismo em estruturas não-magnéticas. O controle da excitação eletrônica e o aquecimento da rede através do laser e feixe de elétrons permite modular o band-gap do semicondutor alterando o centro de luminescencia do material de acordo com o interesse deestudos e aplicação industrial, em que os canais de relaxação tendem a levar a nanoestrutura ao estado fundamental. Após um certo período de tempo de irradiação, a formação e a difusão de nanoclusters pelo material é observada, osquais se movimentam em direção a superfície do material irradiado para a sua posterior adsorção. A relação ordem-desordem é observada para baixos limites de radiação, enquanto que a maior desordem é determinada para altos valores de radiação. A modelagem computacional em escala atomística baseada na teoria do funcional da densidade permite elucidar, prever e projetar novos efeitos no estudo da incidência de campos externos em materiais semicondutores. Devido a menor massa dos elétrons em relação aos núcleos, a rápida resposta dos elétrons e buracos em relação aos núcleos pode ser simulada através da teoria do funcional da densidade de temperatura finita, enquanto que o aquecimento da rede é investigado através da dinâmica molecular ab inito. O alto custo computacional para a simulação e compreensão dos efeitos da incidência do laser e feixe de elétrons em semicondutores torna-se uma barreira a servencida. O sucesso anteriormente obtido com essas simulações nos permite continuar apostando nesse modelo, em que primeiramente serão estudados os compostos semicondutores baseados em prata devido as suas aplicações em nanociência e nanomedicina. (AU)