Estructura electrónica del grafeno con adsorbatos de flúor: efectos del orden de fluoración y dopaje electrónico.
Se estudio la estructura electrónica del grafeno con adsorbatos de flúor en diferentes concentraciones, usando cálculos de primeros principios y analizando estos con modelos de campo medio o modelos sin interacciones. Este estudio se divide en dos partes. En la primera parte se estudió al canal...
Guardado en:
| Autor principal: | |
|---|---|
| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2018
|
| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/739/1/Guzm%C3%A1n_Arellano.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | Se estudio la estructura electrónica del grafeno con adsorbatos de
flúor en diferentes
concentraciones, usando cálculos de primeros principios y analizando estos con modelos
de campo medio o modelos sin interacciones. Este estudio se divide en dos partes.
En la primera parte se estudió al canal de grafeno en medio de grafeno totalmente
fluorado, con el fin de determinar las similitudes y las diferencias entre los canales de
grafeno y las nano cintas de grafeno zigzag, dado que la estructura cristalina de estos es
similar. Los resultados muestran que las propiedades del canal de grafeno dependen del
grado de
fluoración de sus bordes zigzag, siendo semiconductor y antiferromagnético
cuando los bordes están
fluorados al 100 %, y siendo semiconductor o metálico -según
el ancho del canal- y ferromagnético cuando uno de sus bordes está
fluorado al 50 %.
Sus estados cercanos al nivel de Fermi concentran casi todo su peso en el canal de
grafeno, penetrando de forma evanescente las regiones de grafeno totalmente
fluorado.
Esta estructura electrónica se ajustó con el modelo de Hubbard, mostrando que sus
propiedades dependen de sus estados de borde, los cuales son similares a los estados
de borde de las cintas de grafeno zigzag o Klein; aunque estos son menos localizados
que los de las cintas de grafeno zigzag.
En la segunda parte se estudió el enlace y la barrera de difusión del
fluor sobre el
grafeno, en concentraciones diluidas de
fluor para diferentes dopajes electrónicos. El
enlace del
fluor es covalente en el caso neutro, y este se incrementa con la reducción
del dopaje electrónico, lo que incrementa la barrera de difusión del
fluor. Por otra
parte, en altos dopajes electrónicos, el exceso de carga electrónica se concentra sobre
el
fluor reduciendo su enlace con el grafeno, llegando este a ser del tipo carga-imagen
lo que disminuye su barrera de difusión. Por otra parte, los estados con peso en el
fluor se acercan más al nivel de Fermi cuando mayor es el dopaje electrónico, y esto
incrementa el acoplamiento espín órbita (SOC) del sistema mucho más que las deformaciones
estructurales del grafeno, dado que el SOC del
fluor induce un SOC efectivo
entre los portadores del grafeno. Los resultados indican que la difusión del
fluor puede
incrementarse en temperaturas y dopajes electrónicos alcanzables experimentalmente,
y que la relajación de espín puede controlarse con el dopaje electrónico, en altas o bajas
concentraciones de
fluor sobre el grafeno. |
|---|