Caracterização eletrônica e estrutural de novas nanofitas e nanotubos de carbono com anéis de 5, 6 e 8 átomos: estudo Ab initio para aplicações em nanotecnologia

Formas alótropicas do carbono são estruturas são versáteis, e tem atraído a atenção da comunidade científica, principalmente, desde a obtenção experimental do grafeno em 2004, que consiste em uma forma alotrópica bidimensional do carbono com excelentes propriedades elétricas, mecânicas e termais. Como nanofitas e nanotubos apresentam propriedades diferentes de sua contraparte 2D, neste trabalho iremos propor e investigar através de cálculos Ab initio novas nanofitas e nanotubos baseados no Pan-C10, uma forma alotrópica bidimensional do carbono proposta em 2025 que apresenta anéis com 5, 6 e 8 átomos. Iremos verificar efeitos de borda, largura, strain e dopagem nas nanofitas, e efeitos de quiralidade e diâmetro no caso dos nanotubos. Para conduzir esta pesquisa, iremos utilizar a Teoria do Funcional da Densidade (DFT) aplicada no pacote computacional SIESTA, para obter nanofitas e nanotubos estáveis, além de efetuar as suas caracterizações eletrônica e estrutural. As propriedades de transporte eletrônico serão obtidas através de combinação da DFT com o método de Funções de Green Fora do Equilíbrio, realizada nos utilitários TranSIESTA e TBTrans, pertencentes ao pacote SIESTA. Como nanofitas e nanotubos são materiais com aplicações dependentes de seus parâmetros estruturais, esperamos com essa metodologia obter parâmetros de controle destes materiais, de forma a proporcionar aplicações nas mais diversas áreas, tais como dispositivos ópticos, transistores, sensores, materiais anodo para bateria, dentre outras.