Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7711_1.pdf: 2809904 bytes, checksum: 1c5e8f6bdfe07eb9cebbbc0c5c9682c1 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Através de cálculos ab initio Hartree-Fock e com base na teoria do funcional densidade, esta dissertação consiste em um estudo teórico sobre os efeitos do campo elétrico na estrutura eletrônica de um sistema molecular do tipo doador - ponte saturada - aceitador, como parte de uma avaliação mais completa de moléculas que possam servir como dispositivos retificadores moleculares. O sistema analisado foi a 2-amino-5-(3-mercapto-5-nitrobenzil)benzenotiol, uma molécula formada por dois anéis benzeno possuindo um grupo funcional doador (amino) e um grupo funcional aceitador (nitrobenzeno), unidos por uma ponte constituída por metileno. Inicialmente investigamos possíveis alterações nas posições dos níveis de energia e na localização espacial dos orbitais moleculares de fronteira em função da intensidade do campo elétrico externo aplicado. A compreensão, ainda que qualitativa, de tais alterações é condição necessária para o entendimento do transporte de elétrons pela molécula. Nossos resultados mostram que tanto a localização dos orbitais de fronteira quanto a posição dos níveis de energia sofrem mudanças significativas, com o cruzamento de níveis levando a efeitos importantes como a inversão na localização espacial. Uma vez melhor entendido o comportamento da molécula na presença de um campo elétrico externo, se tornou possível a obtenção de expressões para descrever a corrente elétrica e a condutância do sistema quando conectado a dois eletrodos metálicos. A corrente resulta da probabilidade conjunta de três eventos distintos (transferência eletrodo 1 - molécula; transferência intramolecular; transferência molécula - eletrodo 2) e, devido µa assimetria intrínseca da molécula, um perfil de retificação deveria ser esperado na curva externa versus corrente. Isso foi de fato observado e, em adição, efeitos de resistência diferencial negativa (NDR) se fizeram presentes

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:51:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo856_1.pdf: 2630783 bytes, checksum: 635e7962fb7efca73de9ab9a5311299b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho consiste em um estudo teórico sobre os efeitos de campo elétrico na estrutura eletrônica de sistema do tipo (doador - ponte conjugada aceitador), como parte de uma avaliação mais completa de moléculas que possam funcionar como chaveadores moleculares. O sistema estudado é formado por uma família de betaínas em que longas cadeias poliênicas são substituídas lateralmente por dois pares de grupos doadores e aceitadores de elétrons, (D1, A1) e (D2, A2). Inicialmente, para cada membro dessa família de moléculas, investigamos as possíveis alterações na localização espacial dos orbitais moleculares de fronteira HOMO e LUMO e na carga elétrica das diferentes regiões da molécula como função da separação entre os grupos A2 e D2. Confirmamos por método ab initio a existência de uma inversão na localização espacial do HOMO e do LUMO nos maiores membros dessa família de betaína. A compreensão, ainda que qualitativa, de tais alterações é uma condição necessária para o entendimento do processo de transferência intra-molecular. Em seguida, exploramos teoricamente o efeito que o campo elétrico externo aplicado sobre a molécula provoca sobre as posições dos níveis de energia e sobre a localização espacial dos orbitais moleculares de fronteira. Nossos resultados mostram que tanto a localização dos orbitais moleculares quanto a posição dos níveis de energia sofrem mudanças significativas, com o não-cruzamento de níveis levando a efeitos importantes como a mistura de simetria entre os orbitais moleculares envolvidos e mudanças na carga elétrica das diferentes partes da molécula. Concluímos que a transferência de elétrons entre os grupos doadores e aceitadores substituídos ao longo da cadeia conjugada depende, dentre outros fatores, da distância entre eles. Combinando este fato com a aplicação de campos elétricos ao longo da cadeia é possível controlar o fluxo de carga entre os grupos D e A. Portanto, o transporte global de carga é altamente dependente da interação entre os níveis moleculares induzida pelo campo elétrico, o que permite mudanças súbitas na localização espacial da densidade eletrônica localizada nas diferentes regiões da molécula