Aspectos eletrônicos e estruturais do grafeno e derivados:: um estudo teórico-experimental

• Main Author: Marcos Henrique Diniz Guimaraes
• Other Authors: Mario Sergio de Carvalho Mazzoni
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2010
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/IACO-86GRBB

=== In this work we study the electronic and structural properties of graphene and graphene based materials by means of experimental and theoretical techniques. By means of ab-initio calculations using the Density Funcional Theory (DFT), we study the effect of pressure on graphene multi-layers. We look for an explanation for experimental results on the charge injection in these materials. Theoretical models for few-layer graphene under pressure in vacuum and in a water environment are studied. We study experimentaly the electronic properties of graphene samples made by the mechanical exfoliation technique on a Si/SiO2 substrate, using electronic transport and scanning probe microscopy techniques combined with electronic transport measurements. The electronic and magnetic properties of hydrogenated or oxidated graphene based materials are studied by DFT calculations. We study the properties, like edge states, for graphene nanoribbons embebedded in graphane and graphene oxide structures. The difference in energy between the ferromagnetic and anti-ferromagnetic states of the ribbon are calculatedas a function of the its width. We also use Group Theory to describe the electronic and vibrational properties of graphene multi-layers and derive the selection rules for optical absorption and electron-phonon scattering. === Neste trabalho, investigamos propriedades eletrônicas e estruturais de grafeno e seus derivados através de técnicas experimentais e teóricas. Mais especificamente, pelo lado teórico, empregamos uma metodologia de primeiros princí­pios baseada na Teoria do Funcional da Densidade para estudar o efeito de pressão em multicamadas de grafeno, procurando interpretar resultados experimentais referentes à  injeção de carga nesses materiais. Estudamos também as propriedades eletrônicas e magnéticas de estruturas obtidas pela hidrogenação ou oxidação do grafeno, como o aparecimento de estados de borda. Utilizamos ainda Teoria de Grupos para descrever propriedades eletrônicas de multicamadas de grafeno. Pelo lado experimental, estudamos amostras de grafeno fabricadas a partir da micro-exfoliação do grafite sobre um substrato de óxido de silício, utilizando técnicas de microscopia de varredura por sonda em conjunto com medidas de transporte elétrico.