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Tipo do documento: Dissertação
Título: Estudo DFT das propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas do cristal do trióxido de tungstênio
Autor: Costa, Welliton Silva
Primeiro orientador: Macedo Filho, Antonio de
Primeiro coorientador: Aguiar, Acrísio Lins de
Primeiro membro da banca: Macedo Filho, Antonio de
Segundo membro da banca: Lima, Cleânio da Luz
Terceiro membro da banca: Melo, José Joaquim de Sousa
Quarto membro da banca: Sá, Olímpio Pereira de
Resumo: Nos últimos anos, devido às suas características de semicondutor e potencial aplicação industrial, o WO3 atraiu atenção e interesse consideráveis. Assim, neste trabalho, investigamos as propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas referentes aos cristais cúbico, ortorrômbico, tetragonal e monoclínico. Todas as propriedades de interesse foram obtidas da teoria do funcional da densidade empregando o método de aproximação do gradiente generalizado. Nossos resultados numéricos corroboram com dados experimentais, ratificando o caráter semicondutor do cristal WO3. Um resultado peculiar é aquele apresentado pela fase cristalina tetragonal, na qual se fornece um valor de gap em torno de 0,18eV, relativamente menor que as outras fases, caracterizando, além disso, uma transição pseudo-direta. Por outro lado, obtivemos uma transição indireta (R → Γ) para a fase cúbica e transição direta (Γ→ Γ) para as fases cristalinas ortorrômbica e monoclínica. Quanto aos cálculos de estados de densidade parcial, a maior contribuição referente às bandas de valência e condução corresponde aos orbitais p e d, ambos relacionados aos átomos de oxigênio e tungstênio, respectivamente. Ainda encontramos uma anisotropia óptica de baixo grau para o coeficiente de absorção e função dielétrica.
Abstract: In recent years, due to its semiconductor characteristics and potential industrial application, WO3 has attracted considerable attention and interest. Thus, in this work, we investigate the structural, electronic and optical properties related to cubic, orthorhombic, tetragonal and monoclinic crystals. All properties of interest were obtained from the theory of functional density using the generalized gradient approximation method. Our numerical results corroborate with experimental data, confirming the semiconductor character of the WO3 crystal. A peculiar result is that presented by the tetragonal crystalline phase, in which a gap value around 0,18eV is provided, relatively smaller than the other phases, characterizing, in addition, a pseudo-direct transition. On the other hand, we obtained an indirect transition (R → Γ) for the cubic phase and direct transition (Γ → Γ) for the orthorhombic and monoclinic crystalline phases. As for the calculations of partial density states, the largest contribution for the valence and conduction bands corresponds to the p and d orbitals, both related to the oxygen and tungsten atoms, respectively. We still find a low degree optical anisotropy for the absorption coefficient and dielectric function.
Palavras-chave: Cálculos DFT
Trióxido de Tungstênio
Semicondutor
Anisotropia Baixa
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual do Piauí
Sigla da instituição: UESPI
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Citação: COSTA, Welliton Silva. Estudo DFT das propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas do cristal do trióxido de tungstênio. 2019. 47 f. Dissertação: Programa de Pós-Graduação em Química - Universidade Estadual do Piauí, Teresina, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://localhost:8080/tede/handle/tede/171
Data de defesa: 23-Jul-2019
Appears in Collections:Mestrado em Química

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