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Universidade Federal da Bahia

1. Edward Ferraz de Almeida Junior. Estudo da formação de defeitos em uma monocamada hexagonal de GaN Via DFT.

Degree: 2010, Universidade Federal da Bahia

O estudo de sistemas de baixa dimensionalidade, tais como nanotubos de carbono, fulerenos e o grafeno, cada vez mais têm atraído o interesse científico tanto teórico quanto experimental. Inspirado pela produçãoo experimental do grafeno e de monocamadas de outras espécies químicas, em conjunto com a evidência experimental dos nanotubos de nitreto de gálio, consideramos uma monocamada de GaN para a realização de estudos. O sistema sem defeitos possui, na supercélula, 96 atomos de gálio e nitrogênio, correspondendo a 48 atomos de cada especie química. Fizemos a analise da estabilidade estrutural, tendo tambem calculado a estrutura eletrônica deste possível material. Devendo o sistema existir, o gap direto de 3,4 eV e previsto. Alem do estudo da monocamada perfeita, exploramos também os defeitos no material. Consideramos alguns possíveis defeitos: vacâncias, anti-sítios, e impurezas substitucionais usando carbono e silício. Calculamos a energia de formação dos defeitos, estrutura de bandas, densidade de estados total e projetada, densidade de carga na região do defeito e bulk modulus no caso da monocamada perfeita. Os estudos foram realizados utilizando a Teoria do Funcional da Densidade, na aproximação GGA-PBE para o termo de troca e correlação. Foi utilizado o metodo do pseudopotencial,com polarização de spin, base DZP, e condições periódicas de contorno ao longo do plano XY , usando o código computacional SIESTA.

The study of low dimensionality systems, such as carbon nanotubes, fullerenes and the grapheme, has attracted scientific attention either theoretically as experimentally. Inspired by the experimental graphene production and controlled adsorption of other chemical species on it, together with experimental evidence of gallium nitride nanotubes, we have considered a GaN monolayer for calculating their properties. The perfect system possesses 96 atoms, in a supercell, of nitrogen and gallium, corresponding to 48 atoms of each chemical specie. We have made the analysis of the structural stability, having also calculated the electronic structure of this possible material. Should it exist, a direct gap of 3:4 eV is predicted. Besides the study of a perfect layer, defects were also explored. It were considered several possible defects: vacancies, antisite, and substitutional impurities using carbon and silicon. We have calculated the formation energy of the defects, the band structure, the total density of states and the corresponding projected one, the charge density in the region of the defect and the bulk modulus in the case of a perfect layer. The studies were carried out using the Density Functional Theory (DFT) using the GGA-PBE approach for the exchange and correlation terms. It was also used the method of the pseudopotential, with spin polarization, DZP base, and periodic boundary conditions along the XY plane, using the SIESTA computational code.

Advisors/Committee Members: Roberto Rivelino de Melo Moreno, Fernando de Brito Mota, Caio Mário Castro de Castilho, Jorge Ricardo de Araújo Kaschny.

Subjects/Keywords: física do estado sólido; nanotubos; FISICA DA MATERIA CONDENSADA

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APA (6th Edition):

Junior, E. F. d. A. (2010). Estudo da formação de defeitos em uma monocamada hexagonal de GaN Via DFT. (Thesis). Universidade Federal da Bahia. Retrieved from http://www.bibliotecadigital.ufba.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=3581

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Chicago Manual of Style (16th Edition):

Junior, Edward Ferraz de Almeida. “Estudo da formação de defeitos em uma monocamada hexagonal de GaN Via DFT.” 2010. Thesis, Universidade Federal da Bahia. Accessed October 29, 2020. http://www.bibliotecadigital.ufba.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=3581.

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MLA Handbook (7th Edition):

Junior, Edward Ferraz de Almeida. “Estudo da formação de defeitos em uma monocamada hexagonal de GaN Via DFT.” 2010. Web. 29 Oct 2020.

Vancouver:

Junior EFdA. Estudo da formação de defeitos em uma monocamada hexagonal de GaN Via DFT. [Internet] [Thesis]. Universidade Federal da Bahia; 2010. [cited 2020 Oct 29]. Available from: http://www.bibliotecadigital.ufba.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=3581.

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Council of Science Editors:

Junior EFdA. Estudo da formação de defeitos em uma monocamada hexagonal de GaN Via DFT. [Thesis]. Universidade Federal da Bahia; 2010. Available from: http://www.bibliotecadigital.ufba.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=3581

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