Propriedade estruturais, opticas, eletrônicas e mecânicas de materias BxCyNz 2D.
Materiais 2D, Propriedades mecânicas, Propriedades eletrônicas, Deformação, Estrutura de bandas, DFT,
Siesta.
Os desenvolvimentos na nanotecnologia desde a síntese do grafeno permitiram a investigação de outros materiais 2D, com
interessantes propriedades ópticas, elétricas e mecânicas. Dada a grande diversidade de aplicações potenciais, estes novos
materiais têm sido objeto de um estudo intensivo nos últimos anos. No entanto, a ausência de um bandgap (ou um muito
reduzido) pode limitar a sua aplicação na nanoeletrônica digital. No entanto, existem formas de regular a energia entre as
bandas de valência e de condução de um material, permitindo assim uma nova gama de aplicações em circuitos eletrônicos.
Por exemplo, isto pode ser conseguido aplicando tensão, dopando um alótropo de carbono puro com átomos como o boro e o
nitrogênio, ou ainda utilizando outros materiais como o Nitreto de Boro Hexagonal (hBN). Para outras aplicações, como
sistemas de dispositivos eletrônicos vestíveis, o comportamento da estrutura sob deformação é vital, uma vez que em tais
sistemas, o material pode estar sujeito a um grau de deformação que pode comprometer a sua funcionalidade. Este trabalho
propõe investigar, através de simulações baseadas na Teoria do Funcional da Densidade (DFT), novos alótropos de carbono e
materiais 2D baseados em BCN, bem como as propriedades eletrônicas, ópticas e estruturais de materiais puros ou híbridos,
relaxados ou sob tensão. As curvas de tensão-deformação foram obtidas a partir dos cálculos e as propriedades mecânicas dos
materiais escolhidos foram caracterizadas. Além disso, através de cálculos de estrutura de bandas e Densidade de Estados
(DOS), investigamos como a energia de gap varia com a deformação controlada. Os nossos resultados mostram que, para os
materiais baseados em fulerenos 2D, pequenas alterações na composição podem levar a uma variação considerável do
bandgap, mas não afetam significativamente as propriedades ópticas. Os resultados sugerem seu uso an proteção contra fótons
UV de alta energia ou IR de baixa energia.