PROPRIEDADES ELETRÔNICAS DE NANOESTRUTURAS DE CARBONO ORIGINADAS DE BUCKYBALLS FRAGMENTADAS

Abstract

RESUMO: Motivados por recentes experimentos em que fulerenos foram fragmentados em unidades mais simples, propomos novos sistemas 1D conceitualmente construídos a partir desses blocos básicos. Esses produtos (chamados de A e B) da abertura do C60 foram concatenados de modo a formar diversas nanofitas de carbono. Analisamos as propriedades eletrônicas destes sistemas através de dois métodos: teoria do funcional da densidade e tight-binding. Mostramos que tais sistemas podem se comportar como metais ou semicondutores, dependendo da estratégia de construção da fita. Investigamos ainda como as propriedades eletrônicas variam em função largura do sistema e observamos que estas fitas apresentarem uma modulação do gap de energia em um intervalo que vai de 0,0 eV (sistemas metálicos) a um valor máximo de 1,5 eV. Observamos ainda que estes sistemas podem apresentar gap direto ou indireto, dependendo da largura das fitas e de detalhes de sua geometria. ABSTRACT: Motivated by recent experiments in which fullerenes were collapsed into simpler units, we propose new 1D systems conceptually constructed from these basic blocks. These products (called A and B) from the opening of the C60 were concatenated to form several carbon nanoribbons. We analyzed the electronic properties of these systems using two methods: density functional theory and tight-binding. We have shown that such systems can behave as metals or semiconductors, depending on the strategy of ribbon construction. We also investigated how the electronic properties vary as function of the width of the system and we observed that those ribbons present a energy gap modulation from 0.0 eV (metallic systems) to a maximum value of 1.5 eV. We also observed that these systems may present a direct or indirect gap, depending on the width of the ribbons and the details of their geometry.