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Paulo Inacio Obregon do Carmo.pdf.jpg: 3913 bytes, checksum: 6352e7404ddd8978e5632801dda2b544 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Carbon Nanotubes (CNTs) they are object of intense theoretical and experimental
researches, tends in view the extreme sensibility of their electronic properties, deformations
and to defects in the hexagonal net to alterations in the structural parameters. The structural
and electronic properties of CNTs have been considered the base for the development of
coverings nanoestruturados destined to the research space, sensor and fotovoltaics devices,
among others. A better knowledge of the properties of these materials is necessary so that we
can project more efficient and durable devices, besides assisting to crescent it disputes of the
market of technological innovation. In this work analyses of the elastic and electronic
properties of single-walled nanotubes carbon (SWCNT) and multi-walled with two
(DWCNT) and three (TWCNT) shells deformed by axial traction were accomplished. The
structural and energy properties of CNTs studied were obtained through calculations of first
beginnings, with base in the Theory of the Functional of the Density, that one find
implemented in the program SIESTA (Spanish Initiative goes Electronic Simulations with
Thousand of Atoms). Considering CNTs discreet shells and making use of the mechanics
solids continuous, we obtained that the elasticity modulus varies of 0,65TPa - for the
nanotubo (4,4), to 0,95 TPa - for NTC (10,10). It was verified that the mechanical resistance
increases with the diameter of CNT, except for CNT (15,15) that presents smaller mechanical
resistance than CNT (10,10). We determined with base in the variation of the elastic energy
and of the connection length the modulus of young. We observed that the nanotubos with
different layers have behaviors differentiated front to the tensions, so much in points of
rupture of the chemical structure, when to the electronic properties. Nanotubes of carbon of
the type armchair are metallic, however starting from certain deformations, they become
semiconductors and their energy gap varies in agreement with the intensity of the applied
tension. / Nanotubos de carbono (NTCs) são objeto de intensas pesquisas teóricas e
experimentais, tendo em vista a extrema sensibilidade das suas propriedades eletrônicas a
alterações nos parâmetros estruturais, deformações e a defeitos na rede hexagonal. As
propriedades estruturais e eletrônicas dos NTCs têm sido consideradas a base para o
desenvolvimento de revestimentos nanoestruturados destinados à pesquisa espacial, sensores,
dispositivos fotovoltaicos, entre outros. Um melhor conhecimento das propriedades destes
materiais é necessário para que se possa projetar dispositivos mais eficientes e duráveis, além
de atender a crescente demanda do mercado de inovação tecnológica. Neste trabalho foram
realizadas análises das propriedades elásticas e eletrônicas de nanotubos de carbono de uma
(SWCNT), duas (DWCNT) e três (TWCNT) camadas deformados por tração axial. As
propriedades estruturais e energéticas dos NTCs estudados foram obtidas através de cálculos
de primeiros princípios, com base na Teoria do Funcional da Densidade, que se encontra
implementada no programa SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousand of Atoms). Considerando os NTCs cascas discretas e fazendo uso da mecânica dos
sólidos contínuos, obtivemos que o módulo de elasticidade varia de 0,65TPa - para o
nanotubo (4,4), a 0,95 TPa para o NTC (10,10). Constatou-se que a resistência mecânica
aumenta com o diâmetro do NTC, com exceção do NTC (15,15) que apresenta resistência
mecânica menor que o NTC (10,10). Determinamos com base na variação da energia elástica
e do comprimento de ligação o módulo de Young. Observamos que os nanotubos com
diferentes camadas têm comportamentos diferenciados frente às tensões, tanto em pontos de
ruptura da estrutura química, quanto às propriedades eletrônicas. Nanotubos de carbono do
tipo armchair são metálicos, porém a partir de determinadas deformações, tornam-se
semicondutores e seus gaps de energia variam de acordo com a intensidade da tensão
aplicada.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.universidadefranciscana.edu.br:UFN-BDTD/283 |
| Date | 27 June 2018 |
| Creators | Carmo, Paulo Inácio Obregon do |
| Contributors | Fagan, Solange Binotto |
| Publisher | Universidade Franciscana, Mestrado Acadêmico em Nanociências, UFN, BR, Biociências e Nanomateriais |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional Universidade Franciscana, instname:Universidade Franciscana, instacron:UFN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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