Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this Thesis we investigate several possibilities for the cap closure mechanism of
the 240o disclination boron-nitride nanocones through the energetics and structural
analisys. Several cones' terminations were studied, which are different amongst each
other due to the type of closing structure as well as the arrangement of them. In
this way, some structures were classified in terms of their stabilities.
In order to study some possible aplications of the boron-nitride nanocones, we
analyze the electronic charge distribution at the cones' tips, the densities of states
near the Fermi energy and the geometric localizations for some particular states like
the highest occupied orbital and the lowest unoccupied orbital. In addition, the
responses of these properties from the aplication of an external electric feld, were
analyzed.
To perform such analysis we have used a theoretical approach based on first-principles
calculations within the Density Functional Theory and local density approximation.
The calculations were done with the use of GAUSSIAN 98, TURBOMOLE
and SIESTA codes.
There are still many questions about how the conical structures constituted by
boron and nitrogen atoms are closed, in contrast with the well deffined situation for
the carbon conical structures. In this work we tried to fill this lack of information,
answering some questions and suggesting new types of caps closure.
Such structures presents good possibilities to be used as electronic devices, as
feld emitters or as probes for electronic microscopy. / Nesta Tese investigamos algumas possíveis formas de fechamento de nanocones
de boro e nitrogênio com 240o de disclinação através de análises estruturais e energéticas. Diversos tipos de terminações foram estudadas, as quais se diferenciam tanto
pelas estruturas responsáveis pelo fechamento, quanto pela forma com que estas se organizam nas pontas dos cones. Dessa forma, algumas estruturas inovadoras ou já
conhecidas, foram classificadas em função de sua estabilidade.
Estudamos algumas possíveis aplicações para os nanocones de boro e nitrogênio através da análise de algumas de suas propriedades, tais como a distribuição de carga eletrônica nas pontas das estruturas, as densidades de estados prróximas ao
nível de Fermi e a localização geométrica de estados particulares como o último orbital ocupado e o primeiro orbital desocupado. Além disso, foram observadas as respostas dessas propriedades à aplicação de um campo elétrico externo. Com a finalidade de realizarmos tais análises, utilizamos uma abordagem teórica
baseada em cálculos de primeiros princípios com o uso da Teoria do Funcional da Densidade dentro da aproximação da densidade local. Os cálculos foram realizados
através dos programas GAUSSIAN 98, TURBOMOLE e SIESTA.
Atualmente, existem muitas questões envolvendo as formas de fechamento de estruturas cônicas constituídas por átomos de boro e nitrogênio, situação contrária àquela para os nanocones constituídos de carbono, muito bem definidos. Neste
trabalho tentamos ajudar a preencher essa lacuna, respondendo algumas questões e sugerindo novas formas de fechamento e, consequentemente, novas estruturas cônicas. Tais estruturas apresentam boas possibilidades de aproveitamento em dispositivos eletrônicos, tanto como emissores de campo quanto como sondas em microscopia eletrônica.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/3914 |
| Date | 19 August 2005 |
| Creators | Machado, Marcelo Pereira |
| Contributors | Mota, Ronaldo, Schmidt, Tomé Mauro, Severino, Aguinaldo Medici, Fazzio, Adalberto, Cunha, Silvio Luiz Souza |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Física, UFSM, BR, Física |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 100500000006, 400, 300, 300, 300, 300, 300, 300, f91ca128-36e7-4eab-95f7-25d7d3eb935f, ce3c741f-c23a-4c3d-b66a-a8753ac4cebb, 67c17392-b75b-46a6-8402-41ddc783dda2, a94998ed-c2e9-49f9-9d1f-6579409760bc, d9ca52a2-d452-4cae-85fc-c013e589e835, 0411fb1c-6b3d-4f7c-b77f-5c94fb76ce5e |
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