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Sistemas Nanoestruturados: Heteroestruturas Quasi-Periódicas de Nitretos e Cálculos Ab initio em PolimorfosCaCO3 Sistemas Nanoestruturados: Heteroestruturas Quasi-Periódicas de Nitretos e Cálculos Ab initio em PolimorfosCaCO3

by de Medeiros, Subênia Karine

Abstract (Summary)
As propriedades físicas e o espectro de excitações em materiais óxidos e semicondutores são apresentados neste trabalho, composto primeiramente por um estudo sobre oconfinamento de fonons ópticos em sistemas artificiais baseados em nitretos III-V, crescidos periodicamente e quasi-periodicamente. A segunda parte deste trabalho descrevecálculos de primeiros princípios realizados para a obtenção de propriedades optoeletrônicas em cristais de Óxido de Cálcio (CaO) e Carbonato de Cálcio (CaCO3). Para as super-redes periódicas e quasi-periódicas apresentamos aqui algumas propriedades dinâmicas relacionadas a fonons ópticos (de volume e de superfície) confinados obtidos através deteorias simples como o modelo do dielétrico contínuo e a utilização de técnicas como a aproximação da matriz transferência. O caráter de localização dos modos de fonons ópticos confinados, a magnitude das bandas no espectro e a lei de escalas dessas estruturas como função do número de geração das sequências substitucionais são apresentadas. Os cálculos ab initio foram realizados utilizando o software CASTEP (Cambridge Sequential Total Energy Package) baseados nos métodos de pseudopotenciais tipo ultrasoft e na teoria do funcional de densidade (DFT). Foram efetuadas duas diferentes otimiza»c~oes de geometria para os cristais de CaO e para or três polimorfos do CaCO3, segundo as aproximações LDA (aproximação de densidade local) e GGA (aproximação do gradiente generalizado), determinando prorpiedades como parâmetros de rede, tamanho das ligações entre os átomos, densidade de elétrons, estrutura de bandas de energia, densidade de estados eletrônica, massas efetivas dos portadores elétron e buraco, além de propriedades ópticas como constante dielétrica, absorção, reflectividade, condutividade e índice de refração do cristal. Estes dados serão utilizados na realização de estudos sobre o confinamento de excitons em pontos quânticos esféricos Si@CaCO3 e CaCO3@SiO2 e nanopartículas ocas de car-bonato de cálcio, e na investigação do espectro de luminescência do cristal de CaCO3. As propriedades físicas e o espectro de excitações em materiais óxidos e semicondutores são apresentados neste trabalho, composto primeiramente por um estudo sobre oconfinamento de fonons ópticos em sistemas artificiais baseados em nitretos III-V, crescidos periodicamente e quasi-periodicamente. A segunda parte deste trabalho descrevecálculos de primeiros princípios realizados para a obtenção de propriedades optoeletrônicas em cristais de Óxido de Cálcio (CaO) e Carbonato de Cálcio (CaCO3). Para as super-redes periódicas e quasi-periódicas apresentamos aqui algumas propriedades dinâmicas relacionadas a fonons ópticos (de volume e de superfície) confinados obtidos através deteorias simples como o modelo do dielétrico contínuo e a utilização de técnicas como a aproximação da matriz transferência. O caráter de localização dos modos de fonons ópticos confinados, a magnitude das bandas no espectro e a lei de escalas dessas estruturas como função do número de geração das sequências substitucionais são apresentadas. Os cálculos ab initio foram realizados utilizando o software CASTEP (Cambridge Sequential Total Energy Package) baseados nos métodos de pseudopotenciais tipo ultrasoft e na teoria do funcional de densidade (DFT). Foram efetuadas duas diferentes otimiza»c~oes de geometria para os cristais de CaO e para or três polimorfos do CaCO3, segundo as aproximações LDA (aproximação de densidade local) e GGA (aproximação do gradiente generalizado), determinando prorpiedades como parâmetros de rede, tamanho das ligações entre os átomos, densidade de elétrons, estrutura de bandas de energia, densidade de estados eletrônica, massas efetivas dos portadores elétron e buraco, além de propriedades ópticas como constante dielétrica, absorção, reflectividade, condutividade e índice de refração do cristal. Estes dados serão utilizados na realização de estudos sobre o confinamento de excitons em pontos quânticos esféricos Si@CaCO3 e CaCO3@SiO2 e nanopartículas ocas de car-bonato de cálcio, e na investigação do espectro de luminescência do cristal de CaCO3.
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Bibliographical Information:

Advisor:Valder Nogueira Freire; Ewerton Wagner Caetano; Dory Hélio Aires de Lima Anselmo; Luciano Rodrigues da Silva; Eudenilson Lins de Albuquerque

School:Universidade Federal do Rio Grande do Norte

School Location:Brazil

Source Type:Master's Thesis

Keywords:heteroestruturas hidretos ab initio nanoescalas heterostructures hydrides nanoscales fisica

ISBN:

Date of Publication:06/11/2007

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