Energéticos en la Interfaz T-MnO2/grafeno: un estudio de primeros principios
En este trabajo se estudian los energéticos en la interfaz T-MnO2/grafeno, tales como; la energía de formación, energía de enlace, el trabajo de adhesión y la energía de la interfaz. Los cálculos se realizaron utilizando la Teoría del Funcional de Densidad (DFT) en el marco de la aproximación del gr...
- Autores:
-
Suárez Ubarnes, Luis David
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2022
- Institución:
- Universidad de Córdoba
- Repositorio:
- Repositorio Institucional Unicórdoba
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.unicordoba.edu.co:ucordoba/6766
- Acceso en línea:
- https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/6766
- Palabra clave:
- Interfaz T-MnO2/grafeno
Trabajo de adhesión
Energía interfacial
Energía de formación
Energía de enlace
DFT
T-MnO2/graphene interface
Adhesion work
Interfacial energy
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Binding energy
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- openAccess
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- Copyright Universidad de Córdoba, 2022
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En este trabajo se estudian los energéticos en la interfaz T-MnO2/grafeno, tales como; la energía de formación, energía de enlace, el trabajo de adhesión y la energía de la interfaz. Los cálculos se realizaron utilizando la Teoría del Funcional de Densidad (DFT) en el marco de la aproximación del gradiente generalizado (GGA) de Perdew - Burke-Ernzerhof (PBE). La interfaz se modeló usando el esquema de slab periodico. Acoplando una monocapa de √3 × √3 T-MnO2 a una monocapa de 2×2-Grafeno. Los valores obtenidos para la energía de formación Ef, la energía de enlace Eb, el trabajo de adhesión Wad y la energía de la interfaz Eint son; -20.30 meV/Å^2, -22.17 meV/Å^2, 20.30 meV/Å^2 y 23.20 meV/Å^2, respectivamente. Los valores negativos obtenidos para la energía de formación, muestran que la heteroestructura es termodinámicamente estable, lo que sugiere que la heterobicapa se puede crecer fácilmente en el experimento. El patrón de acople y sus energías de enlace, más que la interacción débil de van der Waals (vdW), sugiere la estabilidad de la interfaz. Finalmente, las energías de interfaz similares para diferentes geometrías interfaciales, indican que el menor valor para la energía de la interfaz es la geometría interfacial más estable. |
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Los valores negativos obtenidos para la energía de formación, muestran que la heteroestructura es termodinámicamente estable, lo que sugiere que la heterobicapa se puede crecer fácilmente en el experimento. El patrón de acople y sus energías de enlace, más que la interacción débil de van der Waals (vdW), sugiere la estabilidad de la interfaz. Finalmente, las energías de interfaz similares para diferentes geometrías interfaciales, indican que el menor valor para la energía de la interfaz es la geometría interfacial más estable.1. Resumen……………..…………….………..…………….………………...………42. Introducción…………………..……………………………………………..……...53. Marco teorico……………………………………………..………………………...63.1 El problema general……………………………………..………....……………63.2 El problema electrónico…………………………………………………...........73.3 Teoría del funcional densidad (DFT)……………………………………..........73.3.1 Teoremas de Hohenberg-Khon…………………………………………….83.3.2 Método de Khon-Sham……………………………………………………83.4 Aproximación de densidad local (L.D.A)………………………………………93.5 Aproximación de gradiente generalizado (G.G.A)………………………........103.6 Pseudopotenciales que conservan la norma …………………………………..103.7 Pseudopotenciales ultrasuaves………………………………………………….113.8 Ciclo de auto consistencia……………………………………………………..123.9 Energías en la interfaz……………..……………………………………..........133.9.1 Energía de formación de la interfaz…………………………………….....133.9.2 Energía de enlace de la interfaz…………………………………………..143.9.3 Trabajo de adhesión………………………………………………............143.9.4 Energia de la interfaz………………………………………………………144. Detalles computacionales………………………………………………………………165. Resultados y análisis……………………………………………………………………165.1. Selección de la configuración de acoplo…………………………………………...175.2. Propiedades estructurales…………………………………………………………..175.3. Cálculos de las energías……………………………………………………………195.3.1. Energía de la Superficie………………………………………………………….195.3.2. Energía de formación de la superficie……………………………………………205.3.3. Trabajo de adhesión……………………………………………………………...215.3.4. Energía de formación……………………………………………………………..215.3.5. Energía interfacial………………………………………………………………...223.3.6. Energía de enlace………………………………………………………………....226. Conclusiones…………………………………………………………………………….247. Referencias…………………………………………………………………………...…25PregradoFísico(a)Trabajos de Investigación y/o Extensiónapplication/pdfspaCopyright Universidad de Córdoba, 2022https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Energéticos en la Interfaz T-MnO2/grafeno: un estudio de primeros principiosTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTexthttps://purl.org/redcol/resource_type/TPhttp://purl.org/coar/version/c_71e4c1898caa6e32Interfaz T-MnO2/grafenoTrabajo de adhesiónEnergía interfacialEnergía de formaciónEnergía de enlaceDFTT-MnO2/graphene interfaceAdhesion workInterfacial energyFormation energyBinding energyDFTFacultad de Ciencias BásicasMontería, Córdoba, ColombiaFísica[1] Omomo, Y., Sasaki, T., Wang, L., & Watanabe, M. (2003). 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