Propriedades Eletrônicas do Grafeno investigada pelo modelo Tight Binding

Autores

DOI:

https://doi.org/10.22481/exon.v11i2.20585

Palavras-chave:

Cone de Dirac, Relação de Dispersão, Grafeno, Modelo Tight Binding

Resumo

Alguns estudos teóricos são desenvolvidos a partir da resolução da equação de Schrodinger e de outra forma, utiliza-se o teorema de Bloch para descrever o movimento dos elétrons em um potencial específico, resolvendo o Hamiltoniano adequadamente. Aplica-se um potencial simétrico e esférico, que resulta em uma estrutura de bandas de energia para os elétrons da rede cristalina. No entanto, há determinado formalismo teórico cuja investigação das propriedades eletrônicas sejam válidas apenas para estruturas simétricas. Neste trabalho, mostra-se o desenvolvimento de um formalismo analítico que permite estudar qualque material com determinada simetria , desde uni (1D) e bidimensionais (2D), usando Tight Binding Model (TB) para investigação das propriedades eletrônicas. Nesse sentido foi usado o teorema de Bloch e a estrutura recíproca do vetor de ondas de um determinado material cristalino, com geometria espacial confinada à Primeira Zona de Brillouin. A solução da equação de Schrodinger independente do tempo foi aplicada a uma destas estruturas, a do grafeno, para examinar suas propriedades eletrônicas. A aplicação do modelo TB apresentou resultados importantes, como a obtenção dos seis pontos de Dirac para o grafeno, que são regiões de estudos para o entendimento de suas propriedades de condução eletrônica.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

Novoselov, K.; Geim, A.; Neto, A.H.C; Guinea, F. The electronical properties of graphene. Reviews of Modern Physics, v.81,2009.

Dalpian, G.; Fazzio, A.; Pontes, R.B. Barrier-free substitutional doping of graphene sheets with boron atoms: Ab initio calculations. Physical Review B, v.79 ,2009.

Papaconstantopoulos, D.A.; Mehl, J.A. The Slater–Koster tight-binding method: a computationally efficient and accurate approach. journal of physics: condendensed matter. USA. v.15, 3 Mar.2003.

Liu, J; Zhang,Z.H; Deng,X.Q; Fan,Z.Q; Tang,G.P. Electronic structure and transport properties of armchair Graphene nanoribbons by ordered doping. Organic Electronics, 2015.

Fuchs, J.N.; Goebirg, M.O. Introduction to the Physical properties of Graphene-Lectures Notes. 2008. Available in: http://web.physics.ucsb.edu/~phys123B/w2015/pdf_CoursGraphene2008.pdf Access in: Mar 14 of 2018.

Novoselov, K.S, Geim, A.K et al. Electric field effect in atomically thin carbon films. Science, 306(5696):666–669, 2004.

Asano, K.; Hotta, C.; Designing Dirac points in two-dimensional lattices. Condensed Matter Review, v.2, 2011.

Chen, Y.; Fan, Z.; Two-Dimensional Metal Nanomaterials: Synthesis, Properties, and Applications. Chemical Reviews, 2018 [9]Uchoa, B.; Neto, A.H.C. Superconducting states of Pure and doped Graphene. Condensed Matter, v.3, Abril de 2007.

Zarneia,A.M; Chaves,A; Farias,G,A; Peeters,F.M. Energy levels of triangular and hexagonal graphene quantum dots: A comparative study between the tight-binding and Dirac equation approach, Physical Review B,v.89,2011.

Jung, J.; Macdonald, A.H. Tight-binding model for graphene π-bands from maximally localized Wannier functions. Physical Review B, v.87, 2013

Hove, V.L. The Occurrence of Singularities in the Elastic Fretluency Distribution of a Crystal. Physical Review, v.89, 1953.

Yang, Q.; Jieyang, W.; vertically-oriented graphene nanowalls: Growth and application in Li-ion batteries. Diamond And Releated Materials, v.6, 2018.

Ashcroft, N.W.; Mermin, N.D. Solid State Physics. Cenage Learning, 2011.

Pise, P. J., 1982, Laterally loaded piles in a two-layer soil system., J. Geotech. Engrg. Div., 108(9), 1177–1181.

Hao, J.; Huang, C.; A promising way to open an energy gap in Bilayer graphene. Nanoscale, v.7, 2015.

Ramos, S.C., Lobo, A., Antunes, E., Corat, E.; Influence of polar groups on the wetting properties of vertically aligned multiwalled carbon nanotube surfaces. Theoretical Chemistry Accounts, v.130, 2011.

Asano, K; Hotta, C. Designing Dirac points in two-dimensional lattices. Journal of Condensed matter , vol.2 , 2015

Asano, K; Hotta, C. Designing Dirac points in two-dimensional lattices. Journal of Condensed matter , vol.2 , 2015

L. D. Landau, and L. M. Lifshitz, Quantum Mechanics Non-Relativistic Theory, Butterworth-Heinemann, 3rd edition, (1981) Section 79.

Kuhl, U.; Barkhofen, S. Dirac point and edge states in a microwave realization of tightbinding graphene-like structures. Physical Review B , v.82, 2010.

Downloads

Publicado

2020-12-30

Como Citar

DE OLIVEIRA, Pablo Ribeiro Alves; RAMOS, Sandra Cristina; RAMOS, Jorge Anderson Paiva. Propriedades Eletrônicas do Grafeno investigada pelo modelo Tight Binding. Exatas Online, [S. l.], v. 11, n. 2, p. 64–75, 2020. DOI: 10.22481/exon.v11i2.20585. Disponível em: https://periodicos2.uesb.br/exon/article/view/20585. Acesso em: 2 out. 2026.