Made available in DSpace on 2014-12-17T15:15:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SubeniaM.pdf: 7084944 bytes, checksum: 1be8677e14b90365726bca93148b19d2 (MD5) Previous issue date: 2007-06-11 / The physical properties and the excitations spectrum in oxides and semiconductors materials are presented in this work, whose the first part presents a study on the confinement of optical phonons in artificial systems based on III-V nitrides, grown in periodic and quasiperiodic forms. The second part of this work describes the Ab initio calculations which were carried out to obtain the optoeletronic properties of Calcium Oxide (CaO) and Calcium Carbonate (CaCO3) crystals. For periodic and quasi-periodic superlattices, we present some dynamical properties related to confined optical phonons (bulk and surface), obtained through simple theories, such as the dielectric continuous model, and using techniques such as the transfer-matrix method. The localization character of confined optical phonon modes, the magnitude of the bands in the spectrum and the power laws of these structures are presented as functions of the generation number of sequence. The ab initio calculations have been carried out using the CASTEP software (Cambridge Total Sequential Energy Package), and they were based on ultrasoft-like pseudopotentials and Density Functional Theory (DFT). Two di?erent geometry optimizations have been e?ectuated for CaO crystals and CaCO3 polymorphs, according to LDA (local density approximation) and GGA (generalized gradient approximation) approaches, determining several properties, e. g. lattice parameters, bond length, electrons density, energy band structures, electrons density of states, e?ective masses and optical properties, such as dielectric constant, absorption, re?ectivity, conductivity and refractive index. Those results were employed to investigate the confinement of excitons in spherical Si@CaCO3 and CaCO3@SiO2 quantum dots and in calcium carbonate nanoparticles, and were also employed in investigations of the photoluminescence spectra of CaCO3 crystal / As propriedades f?sicas e o espectro de excita??es em materiais ?xidos e semicondutores s?o apresentados neste trabalho, composto primeiramente por um estudo sobre o confinamento de fonons ?pticos em sistemas artificiais baseados em nitretos III-V, crescidos periodicamente e quasi-periodicamente. A segunda parte deste trabalho descreve c?lculos de primeiros princ?pios realizados para a obten??o de propriedades optoeletr?nicas em cristais de ?xido de C?lcio (CaO) e Carbonato de C?lcio (CaCO3). Para as super- redes peri?dicas e quasi-peri?dicas apresentamos aqui algumas propriedades din?micas relacionadas a fonons ?pticos (de volume e de superf?cie) confinados obtidos atrav?s de teorias simples como o modelo do diel?trico cont?nuo e a utiliza??o de t?cnicas como a aproxima??o da matriz transfer?ncia. O car?ter de localiza??o dos modos de fonons ?pticos confinados, a magnitude das bandas no espectro e a lei de escalas dessas estruturas como fun??o do n?mero de gera??o das sequ?ncias substitucionais s?o apresentadas. Os c?lculos ab initio foram realizados utilizando o software CASTEP (Cambridge Sequential Total Energy Package) baseados nos m?todos de pseudopotenciais tipo ultrasoft e na teoria do funcional de densidade (DFT). Foram efetuadas duas diferentes otimiza?c~oes de geometria para os cristais de CaO e para or tr?s polimorfos do CaCO3, segundo as aproxima??es LDA (aproxima??o de densidade local) e GGA (aproxima??o do gradiente generalizado), determinando prorpiedades como par?metros de rede, tamanho das liga??es entre os ?tomos, densidade de el?trons, estrutura de bandas de energia, densidade de estados eletr?nica, massas efetivas dos portadores el?tron e buraco, al?m de propriedades ?pticas como constante diel?trica, absor??o, reflectividade, condutividade e ?ndice de refra??o do cristal. Estes dados ser?o utilizados na realiza??o de estudos sobre o confinamento de excitons em pontos qu?nticos esf?ricos Si@CaCO3 e CaCO3@SiO2 e nanopart?culas ocas de car- bonato de c?lcio, e na investiga??o do espectro de luminesc?ncia do cristal de CaCO3.