Navegando por Autor "Carvalho, Hiago Maurilio Lopes"

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Análise das propriedades ópticas e elétricas em ligas de AgxAu1−x utilizando a teoria do funcional da densidade.
(Universidade Federal de Alfenas, 2021-03-25) Carvalho, Hiago Maurilio Lopes; Bezerra, Anibal Thiago; Camps Rodriguez, Ihosvany; Chaves, Anderson Silva
O avanço da tecnologia demanda o desenvolvimento de novos dispostivos condutores que podem ser amplamente utilizados em aplicações biomédicas, sistemas fotovoltai- cos e biosensores. Ligas de ouro e prata se mostram interessantes para tais aplicações enquanto nanodispositivos, pois o comportamento optoeletrônico destas ligas possi- bilita ajustar a ressonância plasmônica da estrutura, fato que aumenta a busca por novas propriedades dos materiais compostos de ouro e prata. Com esse objetivo, neste trabalho, realizamos cálculos de primeiros princípios baseados na teoria do funcional da densidade (DFT) para o estudo das propriedades estruturais e optoeletrônicas de ligas metálicas compostas por prata e ouro (AgxAu1−x), além das estruturas compostas puramente por prata (Ag1,0) e puramente por ouro (Au1,0). Para descrever a interação elétron-íon, utilizamos pseudopotenciais do tipo Norm Conserving não local (NC-PP) que suaviza o comportamento dos elétrons de caroço mais próximos do núcleo. Para estudar o comportamento das estruturas em função de suas estequiometrias na con- figuração tridimensional (bulk), calculamos a estrutura de bandas, a densidade de estados total e parcial ou projetada (DOS e PDOS), a função dielétrica, os índices de refração e extinção e a birrefringência. Para tanto, foi empregado o funcional de troca e correlação na aproximação do gradiente generalizado (GGA) com a parametrização de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE). Os resultados mostraram que há uma concentração de estados abaixo do nível de Fermi (entre −6 eV e −2 eV) ocasionados, predominan- temente, por contribuições do orbital d. Ao analisarmos as partes real e imaginária da função dielétrica, constatamos o aparecimento de anisotropia na resposta óptica da liga Ag0,50Au0,50, enquanto todas as outras composições possíveis para 4 átomos tiveram comportamento isotrópico. A anisotropia pode estar associada a um acúmulo de carga nos átomos de ouro da estrutura Ag0,50Au0,50, fazendo com que a contribuição da densidade parcial de estados relacionada aos orbitais dxz não seja simétrica aos orbitais dxy e dyz. Em comparação aos resultados da literatura, não encontramos tra- balhos que relatem a anisotropia na resposta óptica da liga Ag0,50Au0,50. A anisotropia observada pode ser a causa dos resultados experimentais contrastantes, para os quais a geometria de excitação pode ser diferente em cada experimento. Do ponto de vista teórico, a maioria dos trabalhos se baseia em interpolações das propriedades dos sistemas puros, para os quais a anisotropia não está presente. Deste modo, usando tais técnicas, não esperamos que a anisotropia possa ser observada. A existência dessa anisotropia abre novas perspectivas de aplicação desse tipo de estrutura, como, por exemplo, materiais plasmônicos birrefringentes.