Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents a theoretical study about the interaction between semiconducting carbon nanotubes (8,0) single-wall (SWNT), with selenium nanostructures by first principles calculations using the density functional theory. To simulate the adsorption of selenium atoms
on SWNTs are done with three initial configurations with the selenium atoms in positions (i) BC (C-C bond); (ii) HC (hexagonal center site) and (iii) TOP (above the carbon atom). For these configurations we analyze the adsorption of atomic, dimmer and wire selenium on SWNTs and for some structures it was observed a physical adsorption (weak interaction) while for others a chemical adsorption (strong interaction) is observed depending on how
these structures were functionalized. In the configuration on which a physical interaction is achieved, no considerable changes on the electronics properties are seen, as a consequence of the absence of hybridization between the SWNTs and selenium orbitals. Never the less, in the arrangements with chemical interactions significant alterations are verified on the electronic properties, in other words, a relevant hybridization of the selenium levels and the tube band near to the Fermi energy is noticed. However, analyzing the structural properties, we also observed changes on the final distances of selenium atoms, dimmer and wires when compared with the initials distances. In that way, experimental literature works had demonstrated the importance of a theoretical understanding of structures and electronics properties of selenium
interacting with SWNTs, making relevant the connection between the theoretical results and the experiments. / Nesta dissertação apresentamos o estudo teórico da interação de nanotubos de carbono semicondutores (8,0) de paredes simples (SWNT) com nanoestruturas de selênio utilizando cálculos de primeiros princípios fazendo uso da teoria do funcional da densidade. Para a adsorção dos átomos de selênio nos SWNTs escolhemos três possíveis configurações iniciais com os átomos de selênio nas posições (i) BC (centro da ligação); (ii) HC (centro do hexágono) e (iii) TOP (em cima do átomo de carbono). Para essas configurações analisamos a adsorção de selênio atômico, dímeros e fios nos nanotubos, sendo que em algumas estruturas tivemos uma adsorção física (interação fraca), enquanto que em outras tivemos uma adsorção química (interação forte), dependendo de como essas estruturas foram funcionalizadas. Nas configurações que tiveram interações físicas, não observamos mudanças significativas nas propriedades eletrônicas não ocorrendo hibridização entre os orbitais do nanotubo e dos átomos de selênio. Entretanto, nas configurações que tiveram interações químicas observamos alterações significativas nas propriedades eletrônicas, ou seja, nas bandas de energia percebemos uma hibridização relevante dos níveis de selênio e do tubo próximos ao nível de Fermi. Entretanto, na análise das propriedades estruturais, também observamos mudanças nas
distâncias finais dos selênios atômicos, dímeros e fios quando comparadas com as distâncias iniciais considerando o selênio mais próximo ao carbono do SWNT. Dessa forma, trabalhos
experimentais da literatura têm demonstrado a importância de um entendimento teórico das propriedades estruturais e eletrônicas de Se interagindo com SWNTs, o que nos leva a querer conectar resultados teóricos com experimentais.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/9192 |
| Date | 15 January 2009 |
| Creators | Bergoli, Renata da Silva |
| Contributors | Fagan, Solange Binotto, Silva, Celso Arami Marques da, Barros, Eduardo Bedê |
| 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/masterThesis |
| 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, 500, 300, 300, 300, aac673d1-e8e6-45b3-ba1e-6f0c87632887, c4b54845-4f5e-450e-8f08-c764551b5bdf, 32252eb5-9e7b-40ec-885f-d1c3c616cdf9, dc98e414-c736-45e4-b995-781f33a5b204 |
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