ESTADOS MAGNÉTICOS DE NANOFITAS DE GRAFENO COM DEFEITOS ESTRUTURAIS

Abstract

RESUMO: Com o progresso científico e tecnológico no campo da nanociência e nanotecnologia de materiais, grandes esforços são exercidos pela comunidade científica em estudos teóricos e experimentais na busca de estruturas que possam ser utilizadas na produção de dispositivos nanométricos. Nesse sentido, alternativas em estado sólido apontam materiais grafíticos com propriedades surpreendentes, com ênfase ao grafeno, o alótropo do carbono que ao longo dos últimos dez anos tem sido destaque em várias publicações, em virtude de ser um material com possibilidades de aplicações em área de impacto industrial como aeronáutica, biomédica, comunicações, energia, eletrônica, optoeletrônica, entre outras. Nesse sentido, a partir de uma abordagem teórica e sistemática por meio de cálculos computacionais pelo método tight binding, exploramos detalhadamente as propriedades eletrônicas e magnéticas das nanofitas de grafeno em função da inserção de vacâncias, e concentramos na estratégia de verificar o comportamento físico decorrentes do afastamento dos defeitos entre si e de nanofitas com diferentes larguras. Neste trabalho, discorremos no capítulo 1, uma breve revisão da literatura dos materiais nanoestruturados de carbono ressaltando a importância em futuras aplicações no ramo da eletrônica e principalmente a spintrônica, uma tecnologia que oferece oportunidades de uma nova classe de dispositivos que são baseadas na carga e spin do elétron, que permitirão a produção de dispositivos mais rápidos e de baixo consumo. No capítulo 2 ressaltamos nossos resultados e discussões, no qual os sistemas estudados em diferentes estados magnéticos apresentaram comportamento semicondutor na configuração antiferromagnético e destacamos o caso ferromagnético, que se mostrou semicondutor em algumas estruturas específicas, o que faz ser uma alternativa a mais de estrutura polarizada com variados valores de gap de energia. ABSTRACT: With scientific and technological progress in the field of nanoscience and nanotechnology materials, great efforts are exerted by the scientific community in theoretical and experimental studies in the search for structures that can be used in the production of nanoscale devices. Accordingly, alternatives in solid-state phisics point graphitic materials with surprising properties with emphasis on the graphene, carbon allotrope that over the last ten years has been featured in various publications, by being a material with application possibilities in an area of industrial impact as aerospace, biomedical, communications, energy, electronics, optoelectronics, among others. From a theoretical and systematic approach by computer calculations with the tight binding method, thoroughly explored the electronic and magnetic properties of graphene nanoribbons depending on vacancy insertion and focus of the strategy to check the physical behavior resulting from removal of defects far from each other and nanoribbons with different widths. In this work, we discus in Chapter 1, a brief review of the literature of carbon nanostructured materials highlighting the importance in future applications in the electronics industry and especially spintronics, a technology that offers opportunities for a new class of devices that are based on the load and spin of the electron, which will allow the production of faster devices and low-power consumption. In Chapter 2 we highlight our results and discussions, in which the systems studied in different magnetic states showed semiconducting behavior in antiferromagnetic configuration and highlight the ferromagnetic case, which proved semiconductor in specific structures, which makes it an alternative to polarized structure with varying energy gap values.