Propriedades mecânicas dos naphthylenes

dc.contributor.advisorMachado, Leonardo Dantas
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0003-1221-4228pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9253069541351708pt_BR
dc.contributor.authorDantas, Dênis Giovanni de Medeiros
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0526709709531367pt_BR
dc.contributor.referees1Bezerra, Claudionor Gomes
dc.contributor.referees1IDhttps://orcid.org/0000-0001-9660-2142pt_BR
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5085046065890176pt_BR
dc.contributor.referees2Azevedo, Sérgio André Fontes
dc.contributor.referees3Fulco, Umberto Laino
dc.date.accessioned2023-12-05T19:59:45Z
dc.date.available2023-12-05T19:59:45Z
dc.date.issued2023-08-24
dc.description.abstractSince its discovery and synthesis in 2004, graphene has been gaining increasing attention in the scientific community due to its broad applicability in various technological fields. Over the years, new carbon-based two-dimensional materials have been discovered, and one of the most recent ones, discovered in 2019, is the Naphthylene. This material consists of a family of three structures known as alpha, beta, and gamma. In this study, we investigate the mechanical properties of these materials through uniaxial deformation using two distinct methods: (i) classical molecular dynamics (MD) employing the LAMMPS (Large-scale Atomic Molecular Massively Parallel Simulator) program in conjunction with the Tersoff three-body interatomic potential; and (ii) quantum simulations based on density functional theory (DFT) using the SIESTA code. We compare the results obtained from both methods and analyze how vacancy defects in different carbons affect the mechanical properties of naphthylenes. We found that the results obtained with MD for naphthylene-α show good agreement with the quantum method. The naphthylene-β structure exhibited the highest elastic constant and the least susceptibility to failure, comparable to graphene. Naphthylene-γ was found to be the least resistant to fractures. None of the studied materials are isotropic; they exhibit different elastic constants and distinct non-uniform stress distributions when deformed in different directions.pt_BR
dc.description.resumoDesde a sua descoberta e síntese em 2004, o grafeno tem despertado um crescente interesse na comunidade científica devido à sua ampla aplicabilidade em diversos ramos tecnológicos. Ao longo dos anos, novos materiais bidimensionais baseados em carbono têm sido descobertos, e um dos mais recentes, descoberto em 2019, é o Naphthylene. Esse composto consiste em uma família de três estruturas denominadas alfa, beta e gama. Neste estudo, investigamos as propriedades mecânicas destes materiais por meio de deformação uniaxial, usando dois métodos distintos: (i) dinâmica molecular clássica (DM), utilizando o código computacional LAMMPS (Large-scale Atomic Molecular Massively Parallel Simulator) em conjunto com o potencial interatômico de três corpos tersoff; e (ii) simulações quânticas baseadas na teoria funcional da densidade (DFT), utilizando o código SIESTA. Comparamos os resultados obtidos pelos dois métodos e analisamos como defeitos de vacância em diferentes carbonos afetam as propriedades mecânicas dos naphthylenes. Encontramos que os resultados obtidos em DM com o naphthylene-α apresentam uma boa concordância com método quântico. A estrutura naphthylene-β mostrou ter a maior constante elástica e ser o menos propenso a falhas, comparável com o grafeno. Naphthylene-γ mostrou ser o menos resistente a fraturas. Nenhum dos materiais estudados são isotrópicos, eles apresentam diferentes constantes elástica e distribuições de tensão distintas e não uniformes quando deformadas em diferentes direções.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationDANTAS, Dênis Giovanni de Medeiros. Propriedades mecânicas dos naphthylenes. Orientador: Dr. Leonardo Dantas Machado. 2023. 75f. Dissertação (Mestrado em Física) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/55610
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectCarbonopt_BR
dc.subjectVacânciapt_BR
dc.subjectNaphthylenespt_BR
dc.subjectPropriedades mecânicaspt_BR
dc.subjectTeoria funcional da densidadept_BR
dc.subjectDinâmica molecularpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApt_BR
dc.titlePropriedades mecânicas dos naphthylenespt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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