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Previous issue date: 2009 / SECTAM/PA - Secretaria Executiva de Ciência, Tecnologia e Meio Ambiente / FUNTEC - Fundo Estadual de Ciência e Tecnologia / Neste trabalho apresentamos um estudo teórico da estrutura eletrônica de
uma molécula do tipo Doador-dinitrobenzene e um grupo Aceitador-dihydrophenazine
(D-A) com pontes poliênicas variando de π = 0 à π = 10. Trata-se de um sistema
promissor para o desenvolvimento de retificadores moleculares, que sob dopagem
química podem vir a adquirir propriedades elétricas de material condutor. E ainda, sob
ação de campo elétrico externo apresenta comportamento equivalente ao de
dispositivos usuais, mas com inúmeras vantagens como, por exemplo, tamanho
extremamente reduzido e intensa resposta ótica em regime não-linear. Para estudar
esse sistema, fizemos otimizações de geometria sistematicamente, levando em conta
cálculos de ZINDO/S-CIS (Zerner´s Intermediate Neglect of Differential
Orbital/Spectroscopic – Configuration Interaction Single) que utilizam 220
configurações em média. Observamos uma transferência eletrônica calculada por
métodos derivados de Hartree-Fock. Nossos resultados mostram uma delocalização
bem definida dos Orbitais Moleculares de Fronteira (OMFs) HOMO[LUMO] nos grupos
D[A] para molécula com ponte poliênica relativamente grande. Para estruturas com
ponte poliênica relativamente pequena o contrário é observado, e uma uniformidade
dos OMFs nos terminais DA é verificada. O que indicaria que somente as estruturas
com ponte poliênica relativamente grande seriam promissoras pra criação de
dispositivos, tendo LUMO como canal de condução. Um estudo detalhado do rearranjo
de carga molecular para a mesma estrutura, sob a ação de um campo elétrico externo
mostrou que o transporte de carga no grupo D[A] independe do tamanho da ponte
poliênica. A voltagem aplicada é intensa o bastante para criar um potencial de
saturação para este sistema com grupos DA muito próximos (evidenciando uma região
de saturação e uma região de operação para sistemas com pontes pequenas),
normalmente presente e sistemas com ponte molecular relativamente grande e nos
dispositivos semicondutores macroscópicos. Acreditamos que o OMF LUMO
desempenha um papel importante no que diz respeito ao transporte de carga em
estruturas relativamente grandes, seguido de falhas em estruturas moleculares onde o
grupo D está muito próximo do A. Nossos resultados mostram que temos um
retificador molecular que pode trabalhar corretamente como um retificador
macroscópico. / In this work we present a theoretical study on the electronic structure of a molecule of
the type Donor- dinitrobenzene and a group Acceptor- dihydrophenazine (D-A) with
polienic bridges varying of π = 0 to the π = 10. It’s a promising system for construct
molecular rectifiers that under chemical to dope can come to acquire electric properties
of conductive material. It is still, under action of external electric field it presents
equivalent behavior to the of usual devices, with countless advantages, for instance,
extremely reduced size and intense optical response in a non-linear regime. To study
this class of system, we optimize the geometry systematically, performing ZINDO/S-CI
(Zerner´s Intermediate Neglect of Differential Orbital/Spectroscopic – Configuration
Interaction Single) calculations and using 220 configurations as average. We observe
the electronic transfer calculated by Hartree-Fock. Our results show a well defined
localization of the Boundary Molecular Orbitals (BMOs) HOMO [LUMO] at the D [A]
groups for large polienic bridges. The opposite is verified for small bridges and
uniformity is observed for the BMOs in the DA terminals. This would indicate that only
large polienic bridges work for devices using the LUMO as conduction channel. A
detailed analysis of the molecular charge rearrangement due to an external electric
field shows that the charge transport at the D [A] group is bridge size independent. An
applied voltage suffices to create a saturation potential for this system with too close DA
groups (presenting a saturation and an operation region to systems with small
bridges), usually present in systems with relatively large molecular bridge and in
macroscopic semiconductors devices. We believe that the LUMO play an important
role in the charge transfer at relatively large structures, in addition to fails in molecular
structures where the D group is too closer to A. Our results show that we have a
Molecular rectifier that works as a macroscopic rectifier.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpa.br:2011/3400 |
| Date | 11 February 2009 |
| Creators | ALEIXO, Vicente Ferrer Pureza |
| Contributors | DEL NERO, Jordan |
| Publisher | Universidade Federal do Pará, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UFPA, Brasil, Instituto de Tecnologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPA, instname:Universidade Federal do Pará, instacron:UFPA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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