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ORCID:  http://orcid.org/0009-0007-5971-797X
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Estudo das Modificações Eletrônicas e Estruturais em Heteroestruturas Grafeno-Bifenileno: Utilizando métodos de primeiros princípios DFT
Alternate title (s): Study of Electronic and Structural Modifications in Graphene-Biphenylene Heterostructures: Using First-Principles DFT Methods
Author: Conceição, Victor Manoel Soares da
First Advisor: Miwa, Roberto Hiroki Roberto Hiroki
First member of the Committee: Borges, Daiane Daiane Damasceno
Second member of the Committee: Oliveria, Igor Saulo Igor Saulo Santos de
Summary: Esta dissertação apresenta uma investigação teórica das propriedades eletrônicas e estru- turais de heteroestruturas grafeno-bifenileno, explorando modificações em vários aspectos, incluindo hidrogenação, deformação mecânica e empilhamento com folhas de grafeno. Utilizando métodos de primeiros princípios baseados em teoria do funcional da densidade (DFT), examinamos a interação entre o grafeno e o bifenileno, revelando transferência de carga e modificações nas estruturas de bandas antes e após a hidrogenação. Ao aplicar deformações mecânicas, identificamos padrões notáveis nas bandas proibidas (Gap), in- dicando um controle ajustável sobre as propriedades eletrônicas. O empilhamento com folhas de grafeno foi investigado. A análise revelou uma realocação de carga nas estruturas, exceto para um caso específico que apresentou uma transferência líquida entre os compo- nentes. Além disso, ao aplicar campos elétricos externos, demonstramos controle sobre a transferência de carga, promovendo a criação de regiões na folha de grafeno suscetíveis a doar ou receber carga, oferecendo potenciais aplicações em dispositivos eletrônicos. Esses resultados fornecem uma compreensão aprofundada das modificações em heteroestruturas grafeno-bifenileno, destacando a versatilidade desses materiais e a capacidade de ajustar propriedades eletrônicas por meio de estratégias diversas.
Abstract: This dissertation presents a theoretical investigation of the electronic and structural proper- ties of graphene-biphenylene heterostructures, exploring modifications in various aspects, including hydrogenation, mechanical deformation and stacking with graphene sheets. Using first- principles methods based on Density Functional Theory (DFT), we examine the interaction between graphene and biphenylene, revealing charge transfer and modifications in band structures before and after hydrogenation. By applying mechanical deformations, we identified notable patterns in the bandgaps, indicating tunable control over electronic properties. Stacking with graphene sheets was investigated, highlighting stacking. The analysis revealed a reallocation of load in the structures, except for one specific case that showed a net transfer between the components. Furthermore, by applying external electric fields, we demonstrate control over charge transfer, promoting the creation of regions in the graphene sheet susceptible to donating or receiving charge, offering potential applications in electronic devices. These results provide an in-depth understanding of modifications in graphene-biphenylene heterostructures, highlighting the versatility of these materials and the ability to tune electronic properties through diverse strategies.
Keywords: Grafeno-Bifenileno
Graphene-Biphenylene
DFT
Heteroestrutura
Heterostructure
Matérias 2D
2D materials
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Física
Quote: CONCEIÇÃO, Victor Manoel Soares da. Estudo das modificações eletrônicas e estruturais em heteroestruturas Grafeno-Bifenileno: Utilizando métodos de primeiros princípios DFT. 2024. 63 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia. 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.5144.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.5144
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/43561
Date of defense: 29-Feb-2024
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Física

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