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Defeitos em nanofitas de Grafeno zigzag; Defects in zigzag graphene nanofibres

Riera Junior, Alberto Torres
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 10/11/2008 PT
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37.83%
Grafeno e nanofitas de grafeno vêm, cada vez mais, atraindo o interesse da comunidade científica devido as suas notáveis propriedades. Neste trabalho realizou-se um estudo sistemático da estabilidade de defeitos do tipo divacância, vacância e Stone-Wales em grafeno e nanofitas de grafeno com bordas zigzag. Para tal, fizeram-se cálculos de primeiros princípios, baseados em teoria do funcional da densidade (DFT) na aproximação GGA com o uso de pseudopotenciais ultrasoft e uma base de ondas planas. Também foram feitas simulações de imagens de STM para os defeitos nas nanofitas. Além disso, foram encontrados dois novos defeitos, não publicados em nenhum outro lugar (até onde vai o conhecimento do autor), com energia de formação muito baixa.; Graphene and graphene nanoribbons have been attracting a lot of interest from the scientific community because of their novel properties. In this work, a systematic research has been done on the stability and energetics of divacancy, vacancy and Stone-Wales defects in graphene and zigzag graphene nanoribbons. With this goal in mind, ab initio density functional calculations within the GGA approximation, using ultrasoft pseudopotentials and a plane wave basis were done. Also, STM images were simulated for some selected defects. Besides...

Variações do grafeno: uma abordagem ab-initio de novas estruturas bidimensionais.; Variations of graphene: ab-initio approach for new two-dimensional structures.

Lima, Denille Brito de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 14/12/2011 PT
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37.9%
A eletrônica molecular vem sendo investigada intensivamente por mais de vinte anos. Nesse sentido, as pesquisas científicas estão sendo focadas na busca de estruturas que possam ser utilizadas na construção de dispositivos em escalas nanométricas, que possam substituir a tecnologia tradicional do silício. O objetivo principal deste trabalho foi explorar as propriedades físicas de sistemas a base de grafano, um dos mais promissores materiais para serem usados como nanodispositivos. Para isso, foi realizada uma investigação teórica, baseada em cálculos de primeiros princípios, das propriedades estruturais e eletrônicas do grafeno numa forma pura ou com defeitos intrínsecos e extrinsecos. O primeiro grupo de estruturas investigadas foi o grafeno e grafano como nanofolhas constituídas por elementos do grupo IV da tabela periódica (C, SiC, Si, Ge e Sn). Também foram analisadas as mudanças nas propriedades eletrônicas do grafano do grupo IV com a substituição dos átomos de hidrogênio por flúor. A segunda parte do trabalho explorou as propriedades de defeitos estruturais em grafeno, tais como a monovacância, divacância, trivacância e Stone-Wales, e também o grafeno com dopantes (boro e nitrogênio) em diversas configurações. Todos os cálculos foram feitos utilizando métodos ab initio com base na teoria do funcional densidade. Foram estudadas algumas possíveis aplicações para os grupos de estruturas de grafeno investigados...

Nanodispositivos baseados em grafeno; Graphene Based Nanodevices

Sousa, José Eduardo Padilha de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 20/04/2012 PT
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38%
Nesta tese investigamos a partir de cálculos de primeiros princípios, dispositivos e componentes de dispositivos baseados em grafeno. Abordamos os campos da nanoeletrônica e da spintrônica. Dentro da nanoeletrônica investigamos: (i) propriedades de transporte de um nanotransistor de bicamada de grafeno na presença de um gate duplo. Demonstramos que sobre a ação de um campo elétrico externo, mesmo utilizando um gate da ordem de 10 nm, à temperatura ambiente e 4.5K uma corrente nula nunca é exibida. Esses resultados são explicados por um regime de tunelamento; (ii) propriedades eletrônicas e de transporte de multicamadas de grafeno em função do número de camadas e tipo de empilhamento entre elas. Mostramos que a estrutura eletrônica do sistema depende fortemente desse novo grau de liberdade de empilhamento. Na presença de um campo elétrico externo aplicado perpendicular ao sistema, o empilhamento do tipo Bernal nunca exibe um gap de energia, ao contrário do empilhamento romboédrico que exige um gap ajustável através da intensidade do campo. Mostramos também que é possível diferenciar os tipos de empilhamentos através da resistência do sistema e variando-se a temperatura; (iii) dentro das componentes de um nanotransistor mais realista...

Construção e caracterização eletroquímica de eletrodos baseados em grafeno; Construction and electrochemical characterization of grapheme-based electrodes

Carvalho, Lucas Lodovico de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 06/08/2014 PT
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38.09%
A demanda crescente por meios de armazenar eficientemente energia elétrica tem incentivado a busca de materiais que melhorem o desempenho específico de dispositivos armazenadores de carga elétrica. Dentre os materiais a base de carbono, destaca-se o grafeno e seus derivados como tendo grande potencial para aumentar o desempenho de tais. Nesse trabalho, estudam-se duas abordagens para a imobilização de grafeno sobre condutores metálicos e o efeito que essas tem na eletroquímica dos sistemas. De maneira geral, evitou-se a utilização de polímeros como aglutinantes na construção de eletrodos, visto que esses podem interferir negativamente na eletroquímica do sistema (além de não serem condutores elétricos, não têm nenhum benefício em relação a aumento de capacitância do eletrodo). As metodologias estudadas podem ser separadas em duas categorias, sendo essas a de eletrodos obtidos por deposição eletroforética de derivados de grafeno e imobilização de grafeno sobre condutores metálicos pelo uso de camadas orgânicas, que servem de ponto de ancoragem para os derivados de grafeno. Os eletrodos foram então caracterizados eletroquimicamente, visando principalmente seu uso em capacitores eletroquímicos. Dentre as técnicas utilizadas para tal...

Propriedades eletrônicas em nanossistemas baseados em nanotubos de carbono e grafeno; Eletronic properties in nanosystems based on carbono nanotubes and graphene

Kirch, Alexsandro
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 13/03/2014 PT
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38%
Neste trabalho foram realizadas simulações computacionais para investigar as propriedades eletrônicas de nanossistemas baseados em nanotubos de carbono e grafeno por meio de cálculos de primeiros princípios. Um dos nanossistemas investigados é formado por um nanotubo de carbono acoplado a eletrodos de nanofios de paládio encapsulados. Foi mostrado que estados provenientes dos eletrodos interagem fortemente com os estados do nanotubo de carbono. Cálculos de transporte eletrônico foram realizados para investigar a potencialidade desse nanossistema em aplicações como transistor de efeito de campo. Foi mostrado que a intensidade da corrente elétrica desse nanossistema pode ser variada com o campo elétrico de gate. Outro trabalho desenvolvido no presente trabalho tem como base um nanossistema formado pelo grafeno depositado nos substratos SiO2 amorfo e h-BN. Foi determinada a energia de adsorção e a quantidade de carga transferida para investigar a influênicas desses substratos na adsorção da molécula de H2 pelo grafeno. Foi mostrado que a energia de adsorção da molécula de H2 adsorivda na interface grafeno/SiO2 amorfo é menor em comparação com o grafeno suspenso ou disposto sobre o substrato h-BN. Além disso, a adsorção do H2 nessa região resulta em uma transferência de carga de uma ordem de grandeza maior em comparação com a adsorção no grafeno suspenso...

Processamento de grafeno oxidado na forma de filmes ultrafinos e aplicações em sensores; Processing of oxidized graphene in the form of thin films and applications in sensing

Santos, Fabrício Aparecido dos
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 21/01/2013 PT
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38%
Dentre as formas alotrópicas do carbono, o grafeno merece destaque. Este material consiste de uma monocamada atômica de carbono sp2 disposta em uma rede bidimensional cristalina hexagonal tipo favo de mel. Uma das formas de se obter o grafeno é pela esfoliação química, que consiste da oxigenação do grafite policristalino em um ambiente altamente oxigenado, formando um produto intermediário chamado de grafeno oxidado (GO). Por este método, gera-se um produto altamente estável e solúvel em água, podendo ser utilizado na construção de filmes ultrafinos. Uma das aplicações possíveis do grafeno oxidado é em sensores e biossensores, área de aplicações de novos materiais que viabilizem o diagnostico rápido, preciso, seletivo e de baixo custo, principalmente os do tipo, point-of-care. O grafeno é um forte candidato, nessa área, devido a sua alta performace e seu baixo custo de processamento. Neste trabalho, a técnica de automontagem eletrostatic layer-by-layer (ELBL) foi utilizada na construção de filmes de grafeno oxidado, juntamente com o policátion dendritico poli(amido amina) geração 4 (PAMAM-G4) em uma plataforma potenciométrica, utilizando um amplificador de instrumentação comercial AD620 como transdutor em um sensor de pH para caracterização da sensibilidade do dispositivo. Diversas técnicas espectroscópicas...

Síntese e propriedades de nanocompósitos de polietileno/nanolâminas de grafeno obtidos através de polimerização in situ

Fim, Fabiana de Carvalho
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
POR
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37.83%
A síntese de nanocompósitos de polietileno/nanolâminas de grafeno através de polimerização in situ foi alcançada utilizando o sistema catalítico Cp2ZrCl2/MAO (dicloro bis(ciclopentadienil)zircônioIV)/metilaluminoxano(MAO). Grafite com dimensões nanométricas, previamente tratada com MAO foi adicionada no reator como carga em percentuais que variaram de 1,2 até 20,9% (p/p). A análise de difração de raios-X (DRX) mostrou que os tratamentos térmico e físico empregados preservaram a estrutura das lâminas de grafite. A formação de nanolâminas de grafeno (NG) e dos nanocompósitos foi confirmada por microscopia eletrônica de transmissão (MET) e microscopia de força atômica (AFM). As micrografias de MET mostraram que o polietileno cresce entre as NG, resultando em nanocompósitos intercalados e esfoliados. As propriedades térmicas, dinâmico-mecânicas, mecânicas e elétricas foram investigadas por análise termogravimétrica (TGA), análise dinâmico-mecânica (DMA), resistência à tração e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), respectivamente. As NG aumentaram a estabilidade térmica do polietileno em 30 °C. Uma leve diminuição na resistência à tração foi verificada com a adição das NG à matriz polimérica. A adição de grafite ao polietileno aumentou o módulo de armazenamento...

O grafeno versus gás de elétrons 2d: filtro fano relativístico de spins por meio de pontas de afm e stm

Machado, Robyson dos Santos
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 82 p. : il.
POR
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37.95%
Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS; We explore theoretically the density of states (LDOS) probed by an STM tip of 2D systems hosting an adatom and a subsurface impurity, both capacitively coupled to AFM tips and traversed by antiparallel magnetic fields. Two kinds of setups are analyzed, a monolayer of graphene and a two-dimensional electron gas (2DEG). The AFM tips set the impurity levels at the Fermi energy, where two contrasting behaviors emerge: the Fano factor for the graphene diverges, while in the 2DEG it approaches zero. As result, the spin-degeneracy of the LDOS is lifted exclusively in the graphene system, in particular for the asymmetric regime of Fano interference. The aftermath of this limit is a counterintuitive phenomenon, which consists of a dominant Fano factor due to the subsurface impurity even with a stronger STMadatom coupling. Thus we find a full polarized conductance, achievable just by displacing vertically the position of the STM tip. To the best knowledge, our work is the first to propose the Fano effect as the mechanism to filter spins in graphene. This feature arises from the massless Dirac electrons within the band structure and allows us to employ the graphene host as a relativistic Fano spin-filter; Foi estudado teóricamente a densidade local de estados (LDOS)...

Determinação estrutural de grafeno sobre Irídio (111) por difração de fotoelétrons; Structural determination of graphene on iridium (111) by photoelectron diffraction

Caio César Silva
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 11/08/2014 PT
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38.11%
O material bidimensional grafeno possui um conjunto fascinante de propriedades que não são vistas juntas em qualquer outro material. Grafeno pode substituir outros materiais em diversas aplicações existentes, além de abrir uma janela para uma série de novas aplicações. As propriedades do grafeno foram mostradas em amostras sintetizadas através do método de esfoliação, no entanto, este método requer vários passos de litografia durante a preparação da amostra. Por outro lado, grafeno tem sido sintetizado pelo método de CVD (Chemical Vapor Deposition) por grandes áreas e com grande qualidade. O processo de CVD envolve um substrato metálico que interage com o grafeno, assim, um sistema alternativo que permite o estudo das propriedades do grafeno é o chamado grafeno quasi-free-standing, ou seja, grafeno que preserva suas propriedades mesmo quando _e suportado por um substrato. Estudos recentes demonstram que Ir(111) permite a preparação de grafeno com alta qualidade estrutural e com estrutura de banda praticamente idêntica à do grafeno puro. Determinar a topografia da superfície em nível atômico é fundamental para compreender a relação entre a estrutura eletrônica e a estrutura geométrica. O objetivo deste trabalho é determinar a estrutura do grafeno sobre Ir(111) através da técnica experimental de difração de fotoelétrons (XPD). A determinação da estrutura da superfície...

Simulações de sistemas em nanoescala : membranas de grafeno e espectroscopia fora do equilíbrio; Simulations of nanoscale systems : from graphene membranes to non equilibrium spectroscopy

Gustavo Brunetto
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 26/02/2014 PT
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38.09%
Nas últimas décadas, sucessivas descobertas em materiais baseados em carbono abriram uma nova era na ciência dos materiais. Exemplos destas descobertas são os fulerenos, nanotubos de carbono e, mais recentemente, o grafeno. O grafeno é uma rede bi-dimensional de unidades hexagonais de carbono com ligações do tipo sp2. Grafeno apresenta propriedades mecânicas e eletrônicas não usuais e muito interessantes e devido a estas propriedades é um dos materiais mais promissores para aplicações em diversas áreas da tecnologia tais como eletrônica, militar, aeroespa- cial, dispositivos e outras. Entretanto, há algumas barreiras que devem ser superadas a fim de utilizar o grafeno em aplicações práticas. O grafeno, em sua forma pura, é um semicondutor com gap zero. Esta característica impõe sérias limitações em algumas aplicações em eletrônica, tal como, transistores. Além do mais, é muito difícil a síntese de grandes porções de grafeno que possuam poucos ou nenhum defeito estrutural. Através de simulações de primeiros princípios, propomos uma rota de síntese a partir da de-hidrogenação completa do grafeno poroso para a obtenção de um alótropo de carbono conhecido como BPC. Cálculos de estrutura eletrônica mostraram que o BPC possui um gap da ordem de 0...

Obtenção fotoquímica de nanocompósito baseado em azul da Prússia e óxido de grafeno reduzido; Photochemical obtention of nanocomposite based on Prussian blue and reduced grephene oxide

Pãmyla Layene dos Santos
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 20/02/2015 PT
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38.03%
O azul da Prússia (AP) é um dos mais antigos compostos de coordenação e pode ser utilizado na modificação de sensores eletroquímicos para a detecção de H2O2, o AP pode catalisar a redução do peróxido e por isso é conhecido como "artificial peroxidase". Entretanto, filmes de AP não apresentam boa estabilidade eletroquímica e alternativas como a obtenção de nanocompósito baseados em AP e grafeno podem ser utilizadas para contornar o problema. O grafeno é um material com alta condutividade, flexibilidade e resistência à tração, pode ser obtido pelo método de Hummers que consiste na redução do óxido de grafeno e neste caso é chamado de óxido de grafeno reduzido. Assim, o objetivo deste trabalho é a obtenção fotoquímica de um nanocompósito baseado em azul da Prússia (AP) e óxido de grafeno reduzido (rGO) que permite uma combinação das propriedades eletrocatalíticas do AP e condutoras do rGO para a aplicação em sensores eletroquímicos. Além disso, espera-se uma maior estabilidade eletroquímica deste material. Os materiais óxido de grafeno reduzido e azul da Prússia foram obtidos separadamente pelos métodos químicos e fotoquímicos com a utilização de LEDs. Os resultados mostraram vantagens do método fotoquímico como o controle da morfologia e do tamanho dos cristais de azul da Prússia. O grau de redução dos materiais baseados em grafeno foi controlado com o tempo de irradiação no LED e isso foi refletido em suas propriedades eletroquímicas...

Graphene oxide and graphene oxide functionalized with silver nanoparticles : antibacterial activity and polymeric composites applications; Óxido de grafeno e óxido de grafeno funcionalizado com nanopartículas de prata : atividade antibacteriana e aplicações em compósitos poliméricos

Ana Carolina Mazarin de Moraes
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 30/04/2015 PT
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37.9%
O óxido de grafeno (GO) é uma forma quimicamente modificada de grafeno que possui grupos funcionais contendo oxigênio (epóxi, carboxila, carbonila, e hidroxila) distribuídos sobre a base e as bordas de suas folhas. Devido à abundância dos grupamentos oxigenados, o GO tem sido usado como uma plataforma para suportar e estabilizar nanoestruturas metálicas, tais como nanopartículas de prata (NPAgs), visando aplicações biológicas. Além disso, devido à sua excelente capacidade de dispersão e elevada área superficial, o GO tem sido considerado uma carga promissora para a construção de compósitos poliméricos. Neste trabalho, relatamos a síntese do GO e dos nanocompósitos de óxido de grafeno funcionalizado com NPAgs (GO-Ag) os quais podem ser utilizados como agentes antibacterianos de amplo espectro. O GO foi sintetizado por meio do método de Hummers modificado, e o GO-Ag foi preparado através da redução in situ dos íons de prata por citrato de sódio. As folhas de GO foram funcionalizadas com NPAgs esféricas de diâmetro médio de 9,4 nm. Estes nanocompósitos exibiram excelente atividade antimicrobiana contra as principais bactérias em ambiente hospitalar, tais como Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Acinetobacter baumannii...

Adsorção e incorporação de impurezas em defeitos estendidos em folhas de grafeno

Brito, Walber Hugo de
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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38.09%
Nesse trabalho, estudou-se (i) a adsorção de átomos de ouro em folhas e nanofitas de grafeno, (ii) a adsorção de átomos de hidrogênio (H) e a incorporação de boro e nitrogênio em fronteiras de grão de folhas de grafeno. O intuito do estudo foi de se determinar quais são as influências dessas impurezas nas propriedades eletrônicas e a estabilidade energética desses materiais. As nanofitas de grafeno (GNR) estudadas foram a zigzag (Z-GNR) e a armchair (AGNR), pois estas configurações além de já terem sido observadas experimentalmente, possuem uma grande variedade de fenômenos ainda não estudados. Os modelos estruturais de fronteiras de grão estudados foram todos já observados experimentalmente e também vem sendo bastante estudados atualmente. Nesse contexto, (i) verificou-se que o Au se liga quimicamente com os átomos de carbono da borda, tanto para as Z-GNRs quanto para as A-GNRs, em que as energias de adsorção eram superiores a -1.0 eV/Au. Em relação às propriedades eletrônicas, foi observado que a presença do ouro nas bordas tende a metalizar o sistema criando níveis semiocupados, que são oriundos principalmente das trilhas de ouro formadas nas bordas. Foi obtido que o ouro sobre as nanofitas de grafeno tende a se difundir predominantemente para as bordas apresentando barreiras de energia em torno de 0.08 eV sobre as A-GNRs e 0.18 eV sobre as Z-GNRs. Adicionalmente...

Estudo ab initio da adsorção do grafeno (folhas e nanofitas) em superfície de InAs(110) puras e cobertas com átomo de Au

Andrade, Dominike Pacine de
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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38%
Neste trabalho, nós realizamos um estudo ab initio dos processos de adsorção de folha de Grafeno e Nanofitas de Grafeno em superfícies de InAs (110) pura. Posteriormente, cobrimos a superfície de InAs (110) com átomos de Au, com diferentes concentrações e fizemos novamente o processo de adsorção. Determinamos a estabilidade energética destes alótropos do C, primeiro para superfície pura e posteriormente, para a superfície coberta com Au. Nossos cálculos foram realizados dentro da Teoria do funcional de densidade, com aproximação do Gradiente Generalizado (GGA). A interação elétron-íon foi descrita usando pseudopotenciais não locais de norma conservada e as funções de onda de Kohn-Sham foram expandidas usando combinação linear de orbitais atômicos. Nossos resultados mostram que a folha de grafeno é fracamente ligada as superfícies, com energia de adsorção de aproximadamente 25 meV/(átomo de C ). As nanofitas de Grafeno, por outro lado, são mais fortemente adsorvidas, com energia de adsorção de aproximadamente 45 meV/(átomo de C). Não existe transferência de carga entre a folha de grafeno ou nanofitas e a superfície. No entanto, existe um deslocamento de carga na região da interface superfíciegrafeno e superfície-nanofita...

Transporte eletr?nico em nanofitas de grafeno sob a influ?ncia de fatores externos, via primeiros princ?pios

NASCIMENTO, Clerisson Monte do
Fonte: Universidade Federal do Pará Publicador: Universidade Federal do Pará
Tipo: Dissertação de Mestrado
POR
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38%
O grafeno ? a primeira estrutura bidimensional que se obteve experimentalmente. Sua rede cristalina ? uma rede hexagonal, conhecida como "Favo de Mel", possui apenas um ?tomo de espessura. Cortes em folhas de grafeno, privilegiando determinada dire??o, geram as chamadas nanofitas de grafeno. Embora o grafeno se comporte como um metal, ? sabido que as nanofitas podem apresentar comportamentos semicondutor, met?lico ou semimet?lico, dependendo da dire??o de corte e/ou largura da fita. No caso de nanofitas semicondutoras, a largura da banda proibida (band gap), entre outros fatores, depende da largura da nanofita. Neste trabalho adotou-se m?todos de primeiros princ?pios como o DFT (Density Functional Theory), afim de se obter as caracter?sticas tais como curvas de dispers?o para nanofitas. Neste trabalho, primeiramente, s?o apresentados diagramas de bandas de energia e curvas de densidade de estados para nanofitas de grafeno semicondutoras, de diferentes larguras, e na aus?ncia de influ?ncias externas. Utilizou-se m?todos de primeiros princ?pios para a obten??o destas curvas e o m?todo das fun??es de Green do N?o Equil?brio para o transporte eletr?nico. Posteriormente foi investigado a influ?ncia da hidrogeniza??o, temperatura e tens?o mec?nica sobre sistema...

Propiedades físicas de grafeno en presencia de desorden topológico

Cortijo Fernández, Alberto
Fonte: Universidade Carlos III de Madrid Publicador: Universidade Carlos III de Madrid
Tipo: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis; info:eu-repo/semantics/doctoralThesis Formato: application/pdf
SPA
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37.95%
El grafeno es un cristal bidimensional consistente en una red hexagonal de átomos de carbono. Su estructura de bandas a baja energía y en situación de medio llenado viene descrita por la ecuación de Dirac sin masa en (2+1) dimensiones. Este hecho hace que gran parte de las propiedades electrónicas y de transporte que presenta este sistema sean diferentes a aquellas que se encuentran en los semiconductores de baja dimensionalidad usuales. En la realidad, las muestras de grafeno se encuentran curvadas. Las principales fuentes de curvatura son las fluctuaciones térmicas, los defectos topológicos y las interacciones con el sustrato. El hecho de encontrarse curvado hace que el grafeno presente modificaciones en sus propiedades físicas con respecto a la situación ideal. En esta tesis proponemos un modelo de fermiones de Dirac en espacios curvos para modelizar estas desviaciones devidas a la curvatura en las propiedades electrónicas y de transporte del grafeno. Hemos calculado perturbativamente la densidad de estados local en presencia de defectos topológicos y en presencia de corrugaciones suaves. También hemos calculado la conductividad DC a nivel semiclásico en el grafeno curvado por defectos topológicos, encontrando un comportamiento de tipo difusivo...

Simultaneous synthesis of diamond on graphene for electronic application; Síntese simultânea de diamante em grafeno para aplicações eletrónicas

Carvalho, Alexandre Faia
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Dissertação de Mestrado
ENG
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37.83%
Neste trabalho é descrito o estudo de estruturas híbridas de grafeno e diamante nano-cristalino (GDH) sintetizadas por deposição química em fase vapor por plasma de micro-ondas (MPCVD) em cobre. Foram investigadas técnicas de controlo da nucleação do diamante nano-cristalino, tendo sido encontrados dois processos com sucesso. Procedeu-se ainda à caracterização estrutural, morfológica e ótica das amostras por análise de SEM, TEM, AFM, EFM, medidas de transmitância UV-Vis e espetroscopia de Raman. A avaliação das propriedades de transporte destes materiais foi efetuada pela medição da curva de transferência de transístores de efeito de campo produzidos para o efeito, sendo os GDHs produzidos o material ativo do canal. Foram observadas baixas mobilidades devido à hidrogenação do grafeno. Em linha com resultados teóricos da literatura, foram encontradas evidências de abertura do hiato energético do grafeno, um potencial desenvolvimento para a aplicação em dispositivos de comutação lógica.; In this work, hybrid structures of graphene and nano-crystalline diamond (GDH) produced by microwave plasma chemical vapor deposition (MPCVD) in copper substrates are studied. The control of the diamond clusters nucleation was investigated...

Acoplamento entre estados de borda e suas assinaturas em anéis quânticos e nanofitas de grafeno; Coupling between edge states and their signatures in graphene quantum rings and graphene nanoribbons

Dario Andres Bahamon Ardila
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 18/07/2011 PT
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37.9%
Neste trabalho analisamos os efeitos das bordas nas propriedades eletrônicas e de transporte em estruturas finitas de grafeno, como nanofitas, pontos quânticos e anéis quânticos de grafeno. Nós focamos essencialmente no acoplamento entre os estados localizados nas bordas externas e estados localizados nas bordas internas, tais como as bordas internas dos anéis, vacâncias ou defeitos estendidos gerados pelas fronteiras de grão. Os cálculos são abordados no formalismo tight-binding para a rede hexagonal do grafeno. Para calcular as propriedades de transporte utilizamos o formalismo de Landauer-Buttiker e as funções de Green da rede. Para anéis quânticos observamos que a evolução dos estados localizados nas bordas internas, em função do campo magnético é oposta à dos estados localizados nas bordas externas. Tanto para anéis quânticos quanto para nanofitas, quando a magnitude do campo magnético gera um comprimento magnético maior do que a metade da separação entre as bordas internas e externas, os estados se acoplam levando à criação de gaps no espectro de auto-energias e ressonâncias de Fano na condutância. Este cenário é enriquecido pelo fato do grafeno ter duas sub-redes (novo grau de liberdade), identi cando que uma mudança na sub-rede dos átomos mais externos ou mais internos dos braços vizinhos de um anel muda a distribuição de carga e que a sub-rede de uma vacância fortemente modifica a forma de linha da condutância em uma nanofita. O mapeamento da densidade local de estados...

Mecanismos de alargamento de níveis de Landau em grafeno : um estudo por espalhamento Raman = Landau level broadening mechanisms in graphene: a Raman scattering study; Landau level broadening mechanisms in graphene : a Raman scattering study

Fábio Machado Ardito
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 31/07/2015 PT
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37.83%
O célebre efeito Hall quântico semi-inteiro no grafeno é uma consequência direta dos níveis de Landau característicos previstos pela equação de Dirac. Apesar de se saber que os níveis de Landau devam ser tão estreitos quanto possível para que os efeitos de mecânica quântica relativística sejam realçados, pouca informação sobre os mecanismos mais relevantes que levam ao alargamento destes níveis em grafeno está disponível atualmente. Nesta tese, experimentos de micro-Raman a baixas temperaturas e campos magnéticos de até 15~T foram feitos em tipos diferentes de amostras de grafeno: monocamadas e bicamadas depositadas sobre um substrato de Si/SiO$_2$; e multicamadas produzidas sobre SiC. As larguras das transições interbanda entre níveis de Landau são obtidas pela análise do amortecimento das ressonâncias magneto-fônon que ocorrem quando transições opticamente ativas entre níveis de Landau cruzam a energia do fônon E$_{2g}$. A partir de uma análise quantitativa das larguras dependentes do índice de cada transição, encontramos que amostras produzidas por meios distintos mostram mecanismos de alargamento de níveis de Landau amplamente diferentes. O alargamento na amostra com multicamadas é causado por uma distribuição nas velocidades de Fermi ($delta v_F sim 8.7times10^4$~m/s) possivelmente devida a flutuações residuais nas interações entre camadas...

Transporte cuántico en grafeno: interacción dinámica de intercambio y estados cuasi-unidimensionales estacionarios

Yaro Medina, Simeón Moisés
Fonte: [Barcelona] : Universitat Autònoma de Barcelona, Publicador: [Barcelona] : Universitat Autònoma de Barcelona,
Tipo: Tesis i dissertacions electròniques; info:eu-repo/semantics/doctoralThesis; info:eu-repo/semantics/publishedVersion Formato: application/pdf
Publicado em //2014 SPA
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37.9%
Esta tesis doctoral versa sobre el transporte electrónico en sistemas de baja dimensión. En particular, se utlizan diferentes formalismos para abordar fenómenos cuánticos en el transporte electrónico en grafeno. Por una parte, se estudia la interacción de intercambio en los procesos de transporte electrónico dependientes del tiempo, mediante la teoría de trayectorias Bohmianas para paquetes de ondas. Se demuestra que la densidad de estados en el espacio de fases puede entenderse a través de la probabilidad de encontrar electrones con configuraciones similares. Debido a la repulsión de Pauli, cada electrón ocupa una región 2π en el espacio de fases. A través de la velocidad de los electrones, la densidad de estados electrónicos puede relacionarse con la densidad de flujo electrónico. La importancia de este nuevo concepto se hace evidente al tratar de modelizar la inyección de electrones en los nanodispositivos. En particular se muestra que la inyección balística en el grafeno es muy diferente de la inyección en nanodispositivos convencionales (con dispersiones parabólicas) debido a su particular relación de dispersión lineal y alta velocidad de Fermi. Este particular ritmo de entrada de electrones en el grafeno también produce un cambio importante en el ruido electrónico a alta frecuencia en el regimen balístico. Estos resultados abren nuevas perspectivas para el estudio del transporte cuántico dependiente del tiempo para muchos cuerpos. Por otra parte...