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Estudo teórico de bicamada de grafeno em superfície Cu(111).

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Previous issue date: 2014-09-30 / Neste trabalho, a estabilidade energética, propriedades eletrônicas e estruturais de
camadas de grafeno adsorvidas em superfície Cu(111) foram examinadas através de
cálculos de primeiros princípios baseados na teoria do funcional da densidade (DFT). Nós
examinamos a adsorção em superfície Cu(111) de (i) monocamada de grafeno sem defeitos
(G) e bicamada de grafeno sem defeitos (BLG), (ii) bicamada de grafeno com defeito substitucional
de átomo de Co. Em (i) foram consideradas três diferentes possíveis configurações
para formação das interfaces. A partir de nossos resultados foi encontrado que a formação
das interfaces G/Cu(111) e BLG/Cu(111) são processos exotérmicos, com energia de adsorção
de 35,3 meV/Å2 e 39,2 meV/Å2 para as configurações mais estáveis, respectivamente. Além
disso, nós encontramos para bicamada de grafeno em Cu(111) uma distância de equilíbrio
entre o metal e a camada de grafeno interfacial de 2,89 Å, idêntico ao valor para monocamada.
Assim, estes resultados indicam que a adsorção de G e BLG em Cu(111) é guiada por uma
adsorção física. Além disso, a formação das interfaces G/Cu(111) e BLG/Cu(111) dá origem
a flutuações de densidade de carga e a monocamada e bicamada de grafeno em Cu(111) são
n-dopadas. Conforme verificado por análise de Bader, existe uma transferência de carga da
superfície de cobre para G e para BLG de 0,0062 e/Å2 e 0,0058 e/Å2, respectivamente. Em
(ii) estudou-se inicialmente defeitos substitucionais de átomos de Co na camada superior
da BLG em dois sítios atômicos diferentes (sistemas BLG-Coα e BLG-Coβ), sem a presença
do substrato de metal. Neste caso, nossos resultados tem indicado que existe um momento
magnético total não-nulo nos sistemas BLG-Coα e BLG-Coβ. Em seguida, considerando
a adsorção do sistema BLG-Coβ na superfície Cu(111), nós encontramos que a formação
da interface BLG-Coβ/Cu(111) é um processo exotérmico, com energia de adsorção de 40,1
meV/Å2. Apesar de não existir ligação química na interface grafeno-metal ou aumento
significativo da energia de adsorção, o momento magnético total do sistema BLG-Coβ é
extinto quando adsorvido no substrato de cobre, devido principalmente à transferência de
carga do Cu(111) para BLG-Coβ .

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace2.ufes.br:10/7455
Date30 September 2014
CreatorsSOUZA, E. S.
ContributorsMIWA, R. H., TAKEUCHI, A. Y., FREITAS, J. C. C., W. L. Scopel
PublisherUniversidade Federal do Espírito Santo, Mestrado em Física, Programa de Pós-Graduação em Física, UFES, BR
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
Detected LanguagePortuguese
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Formatapplication/pdf
Sourcereponame:Repositório Institucional da UFES, instname:Universidade Federal do Espírito Santo, instacron:UFES
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

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