Grafidino sob condições extremas de pressão: um estudo de dinâmica molecular

dc.contributor.advisorMachado, Leonardo Dantas
dc.contributor.advisorID0000-0003-1221-4228pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9253069541351708pt_BR
dc.contributor.authorVilas Boas, Gustavo Carvalho Augusto
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1547795402073051pt_BR
dc.contributor.referees1Carvalho, Bruno Ricardo de
dc.contributor.referees1ID0000-0001-5188-8685pt_BR
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6214643115504976pt_BR
dc.contributor.referees2Autreto, Pedro Alves da Silva
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7451110632352114pt_BR
dc.date.accessioned2023-07-28T20:27:46Z
dc.date.available2023-07-28T20:27:46Z
dc.date.issued2023-07-04
dc.description.abstractIn nanoscience, the study of materials under extreme conditions have become of great interest, to either understand the behavior of materials under such conditions and the develop new materials. The motivation for this work is to study the behavior of graphdiyne planes under high pressure conditions at different temperatures and the resulting structures' stability. This two-dimensional semiconductor nanostructure, designed in 1997 and synthesized for the first time in 2010, is formed by carbon atoms with sp and sp² hybridization. Because of the triple bonds present in its structure, graphdiyne exhibits a high reactivity under high pressure conditions, which can lead to the formation of covalent bonds between the sp-hybridized carbons in the different planes. In this work, the molecular dynamics method was applied to simulate and understand the process of formation of this new structure resulting from the interplanar bond formation of sp carbons. The simulations were performed using the ReaxFF (Reactive Force Field) reactive potential implemented in the LAMMPS (Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator) molecular dynamics package. For compression simulations, different temperatures have been employed, and it was observed that the temperature influenced the number of interplanar bonds, as well as its stability. Potential maps were also made for different distances from the planes, and it was possible to observe that the positions of minimum energy moved as the distance decreased, as it was also possible to observe in the simulations.pt_BR
dc.description.resumoNa nanociência, o estudo de materiais sob condições extremas tem se tornado cada vez mais comum, tanto para o entendimento do comportamento de materiais em tais condições como para o desenvolvimento de novos materiais. A motivação deste trabalho é estudar o comportamento de planos de grafidino sob condições de alta pressão em diferentes temperaturas e estabilidade das estruturas resultantes. Essa nanoestrutura bidimensional semicondutora, projetada em 1997 e sintetizada pela primeira vez em 2010, é formada por átomos de carbono com hibridização sp e sp². Por existirem ligações triplas na estrutura, o grafidino apresenta uma reatividade alta, e que, em condições de alta pressão, pode levar a formação de ligações covalentes entre os carbonos com hibridização sp nos diferentes planos. Neste trabalho, foi utilizado o método de dinâmica molecular para simular e compreender o processo de formação dessa nova estrutura resultante da ligação interplanar dos carbonos sp. As simulações foram feitas utilizando o potencial reativo ReaxFF (Reactive Force Field) implementado no pacote de dinâmica molecular LAMMPS (Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator). Foram utilizadas diversas temperaturas nas simulações de compressão, sendo observado que a temperatura influenciou na quantidade de ligações interplanares, bem como na estabilidade. Também foram feitos mapas de potencial para diferentes distâncias dos planos, sendo possível observar que as posições de mínimo de energia se deslocavam à medida que a distância diminuía, como também foi possível observar nas simulações.pt_BR
dc.identifier.citationVILAS BOAS, Gustavo Carvalho Augusto. Grafidino sob condições extremas de pressão: um estudo de dinâmica molecular. Orientador: Leonardo Dantas Machado. 2023. 47 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física) - Departamento de Física Teórica e Experimental, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/54284
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentFísica Teórica e Experimentalpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programFísicapt_BR
dc.rightsAttribution-ShareAlike 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/*
dc.subjectGrafidinopt_BR
dc.subjectDinâmica molecularpt_BR
dc.subjectAlta pressãopt_BR
dc.subjectFísicapt_BR
dc.subjectGraphdiynept_BR
dc.subjectMolecular dynamicspt_BR
dc.subjectHigh pressurept_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApt_BR
dc.titleGrafidino sob condições extremas de pressão: um estudo de dinâmica molecularpt_BR
dc.title.alternativeGraphdiyne under extreme pressure conditions: a study of molecular dynamicspt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR

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