Navegando por Autor "Félix, Isaac de Macêdo"
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Tese Condução de calor em nanofitas quase-periódicas de grafeno-hBN(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-08-04) Félix, Isaac de Macêdo; Pereira, Luiz Felipe Cavalcanti; ; ; Fonseca, Alexandre Fontes da; ; Barbosa, Anderson Luiz da Rocha; ; Machado, Leonardo dantas; ; Medeiros, Suzana Nobrega De;O desenvolvimento da nanotecnologia tem exigido uma compreensão cada vez maior dos fenômenos ligados ao transporte de calor em nanoescala, a fim de encontrar estratégias promissoras para o gerenciamento térmico em dispositivos eletrônicos miniaturizados. Nesse sentido, super-redes semicondutoras (cujos fônons são os principais portadores de calor) têm se mostrado uma plataforma ideal para a exploração desses fenômenos, pois permitem controlar suas propriedades físicas ajustando unicamente o seu período de super-rede (tamanho da supercélula). No presente estudo, foram realizadas simulações de dinâmica molecular de não-equilíbrio para investigar o transporte térmico em super-redes de grafeno-hBN (nitreto de boro hexagonal) frente à quebra gradual da sua periodicidade. Para isso, foram construídas nanofitas quase-periódicas, situadas entre um meio periódico e desordenado, distribuindo os domínios de grafeno e hBN em suas supercélulas conforme as sequências de Fibonacci, Thue-Morse e Período-Duplo, que exibem um crescimento controlado a partir do caso periódico. Os resultados revelaram um comportamento semelhante para as três sequências analisadas. No caso periódico, há um comportamento não-monotônico da condutividade térmica em função do período de super-rede, que é uma consequência da transição do regime de transporte térmico coerente (fônons como ondas) para incoerente (fônons como partícula), como tem sido relatado na literatura. No entanto, à medida que a simetria de translação das nanofitas se degrada com a quase-periodicidade da supercélula, o regime de transporte térmico coerente é gradualmente suprimido devido ao espalhamento de fônons em diferentes escalas de comprimentos. Isso permite reduzir sua condutividade térmica de maneira controlada, podendo fornecer valor até 60 % menor do que a condutividade térmica da sua contraparte periódica. Esse achado abre um novo horizonte para o controle do transporte calor em nanoescala e apresenta uma estratégia valiosa para o desenvolvimento de novos materiais termoelétricos.Dissertação Transporte térmico em nanofitas de grafeno-nitreto de boro(2016-03-29) Félix, Isaac de Macêdo; Pereira, Luiz Felipe Cavalcanti; ; ; Barbosa, Anderson Luiz da Rocha; ; Bezerra, Claudionor Gomes; ; Azevedo, Sérgio André Fontes;A capacidade de manipular propriedades térmicas de super-redes pode ajudar na descoberta de materiais mais promissores para aplicações na nanotecnologia. Por meio de simulações de dinâmica molecular de não-equilíbrio, investigamos o transporte térmico em nanofitas BNC, revezando periodicamente quantidades equivalentes de grafeno e nitreto de boro ao longo do seu comprimento, nomeando de período de rede o tamanho de cada par de domínio (grafeno-nitreto de boro). Este trabalho revela que a condutividade térmica nessa super-rede varia não-monotonicamente com o períodos de rede, podendo dessa forma ser controlada de acordo com os domínios de grafeno e nitreto de boro. Isso possibilita identificar o período de rede que fornece a menor condução de calor nessa super-rede. Nesse sentido, para nanofitas com período de rede de 3,43 nm, registramos uma condutividade térmica de ~ 89 W/m·K. Este valor é muito menor do que o encontrado para grafeno e nitreto de boro isolados. O transporte térmico em nanofitas BNC é dominado por vibrações na sua rede cristalina (fônons). Associamos o comportamento não-monotônico da condutividade térmica dessa super-rede com o transporte térmico de fônons coerentes e incoerentes. Por meio da densidade de estados vibracionais (VDOS) e da dispersão de fônons, analisamos seu espectro vibracional.