Transporte térmico em nanofitas de grafeno-nitreto de boro

dc.contributor.advisorPereira, Luiz Felipe Cavalcanti
dc.contributor.advisorIDpt_BR
dc.contributor.authorFélix, Isaac de Macêdo
dc.contributor.authorIDpt_BR
dc.contributor.referees1Barbosa, Anderson Luiz da Rocha
dc.contributor.referees1IDpt_BR
dc.contributor.referees2Bezerra, Claudionor Gomes
dc.contributor.referees2IDpt_BR
dc.contributor.referees3Azevedo, Sérgio André Fontes
dc.contributor.referees3IDpt_BR
dc.date.accessioned2016-12-20T21:18:19Z
dc.date.available2016-12-20T21:18:19Z
dc.date.issued2016-03-29
dc.description.abstractThe ability to manipulate thermal properties of superlattices can help in finding the most promising materials for applications in nanotechnology. Through nonequilibrium molecular dynamics simulations, we investigate the thermal transport in graphene-boron nitride nanoribbons (BNC nanoribbons), alternating periodically equivalent amounts of graphene and boron nitride along its length, by naming the size of each domain pair (graphene-boron nitride) a lattice period. This work shows that the thermal conductivity in BNC nanoribbons varies non-monotonically for different lattice periods, which can thus be controlled according to the domains of graphene and boron nitride. This allows the identification of a lattice period that provides the lowest heat conduction in these superlattices. Accordingly, for nanoribbons with lattice period 3; 43 nm, we find a thermal conductivity of 89 W=m K. This value is much lower than the value found for both graphene and boron nitride isolated. The thermal transport in BNC nanoribbons is dominated by vibrations in their crystal lattice (phonons). We associate this non-monotonic behavior of the thermal conductivity of this super-lattice with the thermal transport of coherent and incoherent phonons. Through the density of vibrational states (VDOS) and phonon dispersion we analyze its vibrational spectrum.pt_BR
dc.description.resumoA 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.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.identifier.citationFÉLIX, Isaac de Macêdo. Transporte térmico em nanofitas de grafeno-nitreto de boro. 2016. 116f. Dissertação (Mestrado em Física) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21498
dc.languageporpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectDinâmica molecular de não-equilíbriopt_BR
dc.subjectSuper-redes BNCpt_BR
dc.subjectTransporte térmico de fônonspt_BR
dc.subjectMateriais termoelétricospt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApt_BR
dc.titleTransporte térmico em nanofitas de grafeno-nitreto de boropt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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