Utilização da teoria do funcional de densidade para calcular propriedades de materiais nanoestruturados

Utilization of density functional theory to calculate properties of nanostructured materials nanostructured materials

dc.contributorMachado, Leonardo Dantas
dc.contributor0009-0008-3913-6614
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2288164965308974
dc.contributor0000-0003-1221-4228
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/9253069541351708
dc.contributorAnselmo, Dory Hélio de Lima
dc.contributor0000-0003-0180-9189
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/0554474279738500
dc.contributorAzevedo, Sérgio André Fontes
dc.contributor0000-0002-7603-5141
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2195090548621158
dc.creatorOlivera, Raphael Benjamim de
dc.date2023-07-28T20:18:49Z
dc.date2023-07-28T20:18:49Z
dc.date2023-07-05
dc.date.accessioned2023-09-04T14:10:08Z
dc.date.available2023-09-04T14:10:08Z
dc.identifierOLIVEIRA, Raphael Benjamim de. Utilização da teoria do funcional de densidade para calcular propriedades de materiais nanoestruturados. Orientador: Leonardo Dantas Machado. 2023. 61 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física) - Departamento de Física Teórica e Experimental, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.
dc.identifierhttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/54283
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8604021
dc.descriptionTwo-dimensional materials, whether carbon-based or other chemical elements, are objects of intense investigation by the scientific community in recent decades in view of their exceptional mechanical, electronic and thermal properties. Although already predicted theoretically, following the experimental synthesis of hybrid materials, interest in how different types of atoms and network types affect the properties of 2D materials has increased. In our work, we used the Spanish Initiative for Electronic Simulations with Thousands of Atoms (SIESTA) software to investigate the mechanical properties of two hybrid structures composed of graphene and BN. For this purpose, we built 4 structures: pure graphene, pure BN, and two hybrid structures of graphene and BN that differ by their interface, one with boron atoms and the other one with nitrogen atoms. After assembling the structures, we analyzed which type of bond between the atoms was more resistant to tensile strength, by selecting a bond in the sheet (and consequently, the bonds parallel to it) and stretching it a sufficient length to break it. Finally, we performed stress and strain simulations so that we could obtain the mechanical properties of the 4 investigated materials. Our results showed that the hybrid material with nitrogen bonds at the interface proved to be stronger than the BN and the boron hybrid.
dc.descriptionCNPq/CAPES
dc.descriptionMateriais bidimensionais, sejam eles à base de carbono ou de outros elementos químicos, são objetos de intensa investigação pela comunidade científica nas últimas décadas tendo em vista suas excepcionais propriedades mecânicas, eletrônicas e térmicas. Embora já previstos teoricamente, após a síntese experimental de materiais híbridos, aumentou o interesse por como diferentes tipos de átomos e tipos de rede afetam as propriedades de materiais 2D. Em nosso trabalho, utilizamos o software "Spanish Initiative for Electronic Simulations with Thousands of Atoms"(SIESTA), para investigar as propriedades mecânicas de duas estruturas híbridas compostas por grafeno e BN. Com esse intuito, nós construímos 4 estruturas: Grafeno puro, BN puro e duas estruturas hibridas de grafeno e BN, que diferenciam-se pela sua interface, uma com átomos de boro e a outra com nitrogênio. Após a montagem das estruturas, realizamos a analise qual o tipo de ligação entre os átomos era mais resistente à tração. Para isso, nós selecionamos uma ligação na folha (e consequentemente, as ligações paralelas a ela) e a esticamos um comprimento suficiente para rompê-la. Por fim, nós realizamos simulações de tensão e deformação para que pudéssemos obter as propriedades mecânicas dos 4 materiais investigados. Nossos resultados mostraram que o material híbrido com ligações de nitrogênio na interface se mostrou mais resistente que o BN e o híbrido com boro.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagept_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisherBrasil
dc.publisherUFRN
dc.publisherFísica
dc.publisherFísica Teórica e Experimental
dc.rightsCC0 1.0 Universal
dc.rightshttp://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
dc.rightsLOCKSS system has permission to collect, preserve, and serve this Archival Unit
dc.subjectMateriais bidimensionais
dc.subjectDeformação
dc.subjectStress
dc.subjectStrain
dc.subjectGrafeno
dc.subjectBN
dc.subjectForça
dc.subjectPropriedades mecânicas
dc.subjectFísica
dc.subjectTwo dimensional materials
dc.subjectGraphene
dc.subjectDeformation
dc.subjectStrength
dc.subjectMechanical properties
dc.subjectCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
dc.titleUtilização da teoria do funcional de densidade para calcular propriedades de materiais nanoestruturados
dc.titleUtilization of density functional theory to calculate properties of nanostructured materials nanostructured materials
dc.typebachelorThesis


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