Estudo de dopagem no Fosforeto de Carbono bidimensional (2D) e Interações com Moléculas.
Nome: PEDRO ELIAS PRIORI SPALENZA
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 14/07/2022
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| WANDERLÃ LUIS SCOPEL | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| FABIO ARTHUR LEÃO DE SOUZA | Examinador Externo |
| JAIR CARLOS CHECON DE FREITAS | Examinador Interno |
| JOSÉ EDUARDO PADILHA DE SOUSA | Examinador Externo |
| WANDERLÃ LUIS SCOPEL | Orientador |
Resumo: A ampla variedade de propriedades físicas e químicas impressionantes dos materiais bidimensionais (2D), somada a possibilidade de se modificar as propriedades eletrônicas destes materiais, como por exemplo aplicando pressão, campo externo ou dopando, abre um vasto leque de possíveis aplicações. Nesse sentido, encontrar nanodispositivos
capazes de detectar e distinguir moléculas gasosas via identificação
elétrica é um grande desafio para pesquisadores. Neste trabalho investigou-se as propriedades eletrônicas e de transporte do Fosforeto de Carbono (CarbonPhosphide) prístino e dopado, a partir da combinação da Teoria do Funcional Densidade (DFT) e Funções de Green Fora do Equilíbrio (NEGF). Inicialmente, foi estudado a dopagem substitucional na fase γCP (semimetálico) para as seguintes condições:(i) substituição de átomos de Carbono por átomos de Boro e Nitrogênio, e (ii) substituição de átomos de Fósforo de por Silício e Enxofre. O processo de formação do γCP dopado com B (γCPB) é exotérmico e a dopagem leva a um incremento no número de bandas cruzando o nível de Fermi, contribuindo para o aumento no número de canais de transmissão, quando em comparação com o sistema prístino. Além disso, estudou-se de forma sistemática a interação das moléculas de CO, CO2, NO e NH3 com superfície do γCP dopado com B. Os resultados mostraram que existe uma modulação na transmissão para cada molécula adsorvida na superfície γCP com dopagem de Boro, sendo possível distinguir entre elas pela condutância do material. Estes resultados colocam o γCPB
como um material promissor para ser utilizado como sensor de gases, com alta sensibilidade e capacidade de seleção entre o grupo de moléculas alvo.
