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Publicación Acceso abierto A DFT study of the structural and electronic properties of cerium-doped zinc oxide(Universidad de Córdoba, 2024-11-13) Rodriguez Mena, Eimy Yohana; Alcalá Varilla, Luis Arturo; Casiano Jimenez, Gladys Rocio; Ortega López, CésarRecent experimental studies have shown that the photocatalytic activity of zinc oxide is enhanced when doped with cerium and that these enhancements depend on the doping concentration, particularly the highest photocatalytic activity rates have been reported for cerium concentrations in zinc oxide close to 3\% or 5\%. So far, there is no sufficient explanation for why the maximum photocatalytic activity rates of cerium-doped zinc oxide occur for the above concentrations. The main objective of this work is to try to explain those mentioned above. For this, we carried out a study based on the density functional theory on the effects generated on the structural and electronic properties of different concentrations of cerium in zinc oxide, and we found that the relative position of the fermi level could be related to the highest photocatalytic activity of the $Zn_{1-x}Ce_xO$. We also observed that the energy band gap of the $Zn_{1-x}Ce_xO$ system decreases when the cerium concentration decreases, which may mean that cerium-doped zinc oxide can absorb visible light. Furthermore, the progressive decrease of the energy band gap is associated with a reduction of the lattice parameters of the systemPublicación Acceso abierto Efectos de impurezas de cerio sobre las propiedades estructurales y electrónicas del óxido de zinc(2023-03-03) Ortíz Romero, José Daniel; Alcalá Varilla, Luis ArturoEn este trabajo, se estudiaron los efectos de impurezas del Cerio sobre las propiedades estructurales y electrónicas de Óxido de Zinc en su fase Wurtzita, mediante simulaciones computacionales utilizando la Teorı́a del Funcional de Densidad (DFT), para ello se usó la aproximación de gradiente generalizado en la parametrización de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE). El interés en estudiar teóricamente las propiedades del semiconductor Óxido de Zinc (ZnO) cuando es dopado con Cerio (material perteneciente al grupo de los lantánidos), se debe a que recientemente estudios experimentales han comprobado que este material posee características de gran interés para aplicaciones fotocatalı́ticas, equipos eléctricos, tratamientos de aguas residuales y lubricantes. Se inició con la caracterización de los parámetros estructurales del material ZnO, seguidamente de un estudio electrónico mediante las densidades de estados total y parcial, posteriormente se procedió a estudiar los efectos de impurezas del cerio en el bulk ZnO a una determinada concentración, se obtuvo cambios en los parámetros estructurales y en las propiedades electrónicas por medio de un estudio de densidad de estados parcial y total.Publicación Acceso abierto Efectos de vacancias de oxígeno sobre las propiedades estructurales y electrónicas del Bulk de TiO2 en fase anatasa(2023-01-17) Díaz Díaz, Danna Camila; Alcalá Varilla, Luis ArturoMediante simulaciones computacionales de primeros principios, en el marco de la teoría del funcional de la densidad (DFT), se realizó un estudio de los efectos que tienen las vacancias de oxígeno sobre las propiedades estructurales y electrónicas del dióxido de titanio (TiO2) en fase anatasa. Para ello se usó la aproximación de gradiente generalizado en la parametrización de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE), al igual que la corrección de Hubbard (U). Entre los resultados encontrados se evidencio el carácter semiconductor del TiO2 a partir de cálculos de la densidad de estados y también se determinó que las vacancias de oxígeno producen estados intermedios en la banda prohibida de energía, observando que estos últimos están constituidos principalmente por orbitales d de átomos de titanio próximos a la vacancia.Publicación Acceso abierto Efectos del sustrato grafeno sobre la monocapa 1H-MgF2 en la juntura 1H-MgF2/grafeno(2022-02-21) Gómez Fuentes, C. Javier; Ortega López, César; Espitia Rico, MiguelEn este trabajo, se hace un estudio de los efectos del sustrato grafeno sobre las propiedades estructurales (constante de red, longitud de enlace, etc.) y electrónicas (a través de las densidades de estados -- DOS -- parciales y totales y la estructura de bandas electrónicas) del fluoruro de magnesio (MgF2), en la fase hexagonal (1H-MgF2), en la juntura 1H-MgF2/grafeno. Los cálculos se realizan usando la teoría de la funcional de la densidad (Density Functional Theory: DFT) dentro de la aproximación del gradiente generalizado (Generalized Gradient Approximation: GGA) de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) junto con pseudopotenciales atómicos y una base de ondas planas, como se implementa en el paquete Quantum-ESPRESSO (opEn-Source Package for Research in Electronic Structure, Simulation, and Optimization). La heteroestructura se modela teniendo en cuenta el criterio de desajuste mínimo (mismatch<3%); el modelo de slab o terraza periódica, una monocapa 3x3$ -MgF2 gr. # 187 se acopla a una monocapa de sqrt{13}xsqrt{13}-grafeno, y los sitios geométricamente especiales del sistema. Escogida la configuración, 1H-MgF2/grafeno; inicialmente, se optimizan, de manera simultánea, la distancia de separación de las monocapas de juntura 1H-MgF2/grafeno, y las contantes de red del sistema. Una vez que el sistema alcanza los valores óptimos precitados, se determinan las contantes de red, longitudes de enlace, energía total, energía de formación del sistema. Seguidamente, se determinan las propiedades electrónicas y magnéticas de la juntura 1H-MgF2/grafeno, a través de la densidad de estados (parciales y totales) y la estructura de bandas electrónicas. Finalmente, se analiza y determina: cuál es el efecto del sustrato grafeno, sobre las propiedades estructurales y electrónicas del 1H-MgF2 en el sistema en estudio.Publicación Acceso abierto Efectos del sustrato grafeno sobre la monocapa 1T-MgF2, en la juntura 1T-MgF2/grafeno(2022-07-13) Hernández Márquez, Sandra Milena; Ortega López, CésarEn este trabajo, se hizo un estudio de los efectos del sustrato grafeno sobre las propiedades estructurales (constante de red, longitud de enlace, etc.) y electrónicas (a través de las densidades de estados (DOS) total y parciales y estructura de bandas electrónicas) del fluoruro de magnesio (MgF2), en la fase trigonal (1T-MgF2), en la juntura 1T-MgF2/Grafeno. Los cálculos se realizaron usando la Teoría del Funcional Densidad (Density Functional Theory: DFT) dentro de la Aproximación de Gradiente Generalizado (Generalized Gradient Approximation: GGA) de PerdewBurke-Ernzerhof (PBE) junto con pseudopotenciales atómicos y una base de ondas planas, como se implementa en el paquete Quantum-ESPRESSO (opEn-Source Package for Research in Electronic Structure, Simulation, and Optimization). La heteroestructura 1T-MgF2/grafeno se simula usando el modelo de slab periódico; teniendo en cuenta las configuraciones con desajustes menores del 3% (mis match < 3 %). Escogida la configuración, 1T-MgF2/grafeno, más adecuada; inicialmente, se optimizan, simultáneamente, la distancia de separación de las monocapas en la juntura 1T-MgF2/grafeno, y las constantes de red del sistema. Una vez que el sistema alcanza los valores óptimos precitados, se determinan las constantes de red, longitudes de enlace, energía total, energía de formación del sistema. Seguidamente, se determinan las propiedades electrónicas de la juntura MgF2/grafeno, a través de la densidad de estados parciales y totales y estructura de bandas electrónicas. Finalmente, se analiza y determina: cuál es el efecto del sustrato grafeno, sobre las propiedades estructurales y electrónicas del 1T-MgF2 en el sistema en estudio. Adicionalmente, se analiza las propiedades estructurales y electrónicas de la juntura 1T-MgF2/grafeno.Publicación Acceso abierto Energéticos en la Interfaz T-MnO2/grafeno: un estudio de primeros principios(2022-11-10) Suárez Ubarnes, Luis David; Casiano, Gladys RocíoEn este trabajo se estudian los energéticos en la interfaz T-MnO2/grafeno, tales como; la energía de formación, energía de enlace, el trabajo de adhesión y la energía de la interfaz. Los cálculos se realizaron utilizando la Teoría del Funcional de Densidad (DFT) en el marco de la aproximación del gradiente generalizado (GGA) de Perdew - Burke-Ernzerhof (PBE). La interfaz se modeló usando el esquema de slab periodico. Acoplando una monocapa de √3 × √3 T-MnO2 a una monocapa de 2×2-Grafeno. Los valores obtenidos para la energía de formación Ef, la energía de enlace Eb, el trabajo de adhesión Wad y la energía de la interfaz Eint son; -20.30 meV/Å^2, -22.17 meV/Å^2, 20.30 meV/Å^2 y 23.20 meV/Å^2, respectivamente. Los valores negativos obtenidos para la energía de formación, muestran que la heteroestructura es termodinámicamente estable, lo que sugiere que la heterobicapa se puede crecer fácilmente en el experimento. El patrón de acople y sus energías de enlace, más que la interacción débil de van der Waals (vdW), sugiere la estabilidad de la interfaz. Finalmente, las energías de interfaz similares para diferentes geometrías interfaciales, indican que el menor valor para la energía de la interfaz es la geometría interfacial más estable.Publicación Acceso abierto Energéticos y propiedades electrónicas del sulfuro de galio 3D y 2D hexagonal, un estudio de primeros principios(Universidad de Córdoba, 2024-01-30) Meléndez Martínez, Raúl Francisco; Ortega Lopez, Cesar; Casiano Jimenez, Gladys Rocio; Espitia Rico, Miguel; Alcalá Varilla, Luis; Espriella Vélez, Nicolás De laEn este trabajo, se hace un estudio de las propiedades estructurales (constante de red, longitud de enlace, etc.) y electrónicas (densidad de estados (DOS), bandas y carga Bader) del sulfuro de galio (GaS) en su fase hexagonal (β-GaS), tanto en volumen como en la monocapa. Los cálculos se realizan utilizando la teoría del funcional de la densidad (DFT: del inglés Density Functional Theory) dentro de la aproximación del gradiente generalizado (GGA: del inglés Generalized Gradient Approximation) parametrizada por Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE), junto con pseudopotenciales atómicos y una base de ondas planas implementada en el paquete QuantumESPRESSO. Para dar cuenta de las interacciones débiles de Van der Waals, se usan las correcciones de Grimme D2 y D3 (o GGA + D2 y GGA + D3)Publicación Acceso abierto Estudio de la estabilidad dinámica del sistema cunco2 (n=3-5) mediante simulaciones computacionales basadas en DFT(2023-08-25) Badel Montesino, Jose Manuel; Luis Arturo Alcalá VarillaEl aumento de las concentraciones de dióxido de carbono está directamente relacionado con la problemática ambiental más preocupante en los últimos años, el calentamiento global. Nuestro ecosistema consiste en un conjunto de equilibrios que mantienen la vida en el planeta; existen varias formas de alterar un equilibrio, entre ellas, modificar la concentración de las sustancias químicas que forman parte del sistema (principio de Lchatelier). Entonces, el dióxido de carbono que es uno de los gases efecto invernadero que se emiten en mayores concentraciones, al acumularse en la atmosfera retiene parte de la energía emitida por el sol, generando un aumento en la temperatura promedio del planeta. En consecuencia a esta variación de temperatura, los equilibrios naturales se alteran, agravándose la problemática a medida que las concentraciones de CO2 aumentan. Actualmente existen varias estrategias sostenibles, está por ejemplo, la catálisis redox dentro del cual se encuentra la fotocatálisis y la fotoelectrocatalisis que pueden ayudar a minimizar las emisiones de dióxido de carbono. Por otro lado, se dispone de un nuevo campo de estudio, se trata de los clúster metálicos, cuyas investigaciones y artículos reportados hasta la fecha han demostrado que estos materiales tienen potenciales aplicaciones. El objetivo de este trabajo es obtener las densidades de estado-frecuencia de los complejos de cobre Cu3 CO2_1b ,Cu4 CO2_1b ,Cu5 CO2_6b y Cu5 CO2_7b reportados por Wilmer Núñez en su trabajo de investigación mediante el programa PHONOPY. Los resultados muestran que todos los complejos de cobre presentan picos a frecuencias negativas, por lo que los clústeres de cobre Cun n=3-5 no son útiles para almacenar CO2.Publicación Acceso abierto Estudio de la interfaz grafeno/BN mediante DFT(Universidad de Córdoba, 2019-11-29) Casiano Jiménez, Gladys Rocío; Ortega López, César; González Hernández, RafaelEn esta tesis de doctorado se realiza un estudio detallado de interface entre grafeno y la superficie (0001) del BN tanto en su estructura hexagonal (grupo #194) y su estructura wurtzita (grupo #186), basados en la teoría de la funcional de la densidad (DFT por sus siglas en inglés). Los cálculos se llevan acabo usando la teoría de la DFT. Los efectos de correlación e intercambio se tratan usando la aproximación gradiente generalizado (GGA)de Perdew-Burke- Ernzerhof (PBE). Los pseudopotenciales atómicos usados son ultrasuaves y una base de ondas planas. Todo se realiza usando el paquete Quantum ESPRESSO [2] . Los estudios realizados comprenden: - El estudio del material BN, grupo #194 (P63/mmc) en volumen; - Seguidamente se estudia el material BN, grupo #186 (P63mc) también en volumen; - En tercer lugar, se estudia el grafeno puro y limpio, usando capas separadas por vacío de 12 Å; - Posteriormente, se hace el estudio de la superficie limpia el BN; la superficie se modela usando un slab separando las terrazas con vacío de 12 Å. - Seguidamente, se estudia la adsorción de átomos o mejor también se la envían a él al correo:de C sobre la superficie del BN. Se halla la adsorción más favorable considerando los sitios especiales T1, T4 y H3. Una vez conocida la estructura de menor energía, se determina la densidad de estados (DOS)y la estructura de bandas de la superficie (0001)BN en ambos casos: sin y con adsorbato atómico. - Para finalizar se adsorbe grafeno sobre la superficie del BN, considerando un slabde cinco capas. Se realiza un breve cálculo acerca de las estructuras que presentan el menor mismatch entre las dos redes. Hallamos que las estructuras: 2x 2(0001) BNgr194 2x2 -grafeno y 2√3 x 2√3(0001)BNgf194/ √13x√13 -grafeno presentan mismatch de ∼2.8% y ∼1.2% respectivamente. La cantidad de átomos de cada estructura es de 72 y 220 respectivamente. Los estudios realizados, en cada caso consisten en el cálculo de las propiedades estructurales, electrónicas y si las hay, propiedades magnéticas de las interfaces de los sistemas grafeno y BN y grafeno/BN(0001) en volumen, en diferentes geometrías hexagonales, Para predecir teóricamente la reconstrucción Grafeno/BN, se establecen diferentes celdas superficiales tanto para BN como para el Grafeno que presenten el menor mismatch entre redes. Finalmente, se determinan las energías de adhesión y la densidad de estados de las interfaces Grafeno/BN bidimensional y Grafeno/BN en volumen.Publicación Acceso abierto Un estudio de las propiedades estructurales y electrónicas de la monocapa MgF2, vía cálculos de primeros principios(2022-07-13) Hernández Padilla, Adolfo Junior; Ortega López, CésarEn el presente trabajo de investigación, se hizo un estudio de las propiedades estructurales (constante de red, longitudes de enlace, energía de cohesión y energía de formación) y propiedades electrónicas (mediante el cálculo de la densidad de estados (DOS) y la estructura de bandas electrónicas) de la monocapa MgF2 en las fases 1H (hexagonal) y 1T (trigonal). Los cálculos se realizan usando la teoría de la funcional de la densidad (DFT) dentro de la aproximación del gradiente generalizado (GGA) de Perdew-Burke- Ernzerhof (PBE) junto con pseudopotenciales atómicos y una base de ondas planas como està implementado en el paquete Quantum- ESPRESSO. La monocapa se modela usando el esquema de slab o terrazas periódicas. Inicialmente, se optimizan los parámetros de la monocapa MgF2 en las fases 1H y 1T. Seguidamente, se calcula la energía de cohesión y la energía de formación de la monocapa en las dos fases precitadas. Finalmente, se determinan las propiedades electrónicas y magnéticas de la monocapa en las fases 1H y 1T, a través de la densidad de estados y estructura de bandas electrónicas.Publicación Embargo Estudio DF T + U de las propiedades estructurales y electrónicas de clústeres de cobre dopados con rutenio Cu_(n−1)Ru (n = 3 − 6)(Universidad de Cordoba, 2024-01-30) Hoyos Morelo, Rodrigo Miguel; Alcalá Varilla, Luis Arturo; Ortiz Romero, José DanielEn este trabajo, se hizo un estudio teórico de las propiedades estructurales y electrónicas de nanoclústeres de cobre (Cu) dopados con rutenio (Ru) (perteneciente al grupo de metales de transición), para ello se utilizo simulaciones computacionales basadas en la Teoría del Funcional de la Densidad (Density Funtional Theory: DFT), la Aproximación de Gradiente Generalizado (GGA), la corrección de Hubbard (U), dispersión de van der Waals (vdW) y Pseudopotenciales. Se eligieron las estructuras más estables de cobre puro previamente investigadas. Luego, se doparon dichas estructuras con un átomo de rutenio en diferentes posiciones. Posteriormente, se analizaron las propiedades estructurales y electrónicas de las estructuras resultantes convergentes, comparándolas con las estructuras de cobre puras. Los resultados indicaron que la introducción de impurezas de rutenio en las estructuras de cobre puro mejora sus propiedades magnéticas. Además, se observó un aumento significativo en las longitudes de enlace de los nanoclústeres de cobre dopados con rutenio en comparación con las estructuras puras, a su ves las energías de enlace entre átomos aumento considerablemente, lo cual indica que los clústeres de cobre dopados con rutenio tiene una mayor estabilidad en términos de enlace. Finalmente, se analizó como cambian las densidades de estados de las estructuras dopadas en comparación con las estructuras de cobre puras.Publicación Acceso abierto Nuevas aleaciones ternarias 2D basadas en dióxidos de metales de transición(Universidad de Córdoba, 2020-06-21) Humánez Tobar, Ángel; Ortega López, Cesar; Murillo García, Jean FredSe estudian las propiedades estructurales, electrónicas y la estabilidad energética de los dióxidos VO2, CrO2, MoO2 y WO2 en la fase estructural 2H en volumen y de las monocapas ternarias basadas en dióxidos de metales de transición MTxV1-xO2 (con MT=Cr, Mo y W; x= 0, 0.25, 0.50, 0.75 y 1) en estructura H, mediante la Teoría del Funcional de la Densidad (Density Functional Theory: DFT) usando pseudopotenciales ultrasuaves y una base de ondas planas como se implementa en el paquete Quantum-ESPRESSO. Para la interacción electrón-electrón se usó la aproximación de Gradiente Generalizado (GGA) de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE). Se determina, que tanto los sistemas volumétricos como las aleaciones bidimensionales son energéticamente estables, siendo los volumétricos más estables que sus monocapas correspondientes, como era de esperarse. A través de la densidad de estados y el diagrama de bandas electrónicas, se establece que: a) la monocapa original o pura (prístina) VO2 es metálica y magnética, mientras que las monocapas originales CrO2, MoO2 y WO2 son semiconductoras y no magnéticas; b) Las aleaciones Mo0.25V0.75O2 y W0.25V0.75O2 son metálicas y magnéticas, mientras que la aleación Cr0.25V0.75O2 es semimetálico (half-metallic) y magnética. Esta magnetización débil, con valores de 0.08µB/átomo, 0.03 µB/átomo, y 0.09 µB/átomo para el Cr0.25V0.75O2, el Mo0.25V0.75O2 y el W0.25V0.75O2 respectivamente, se debe principalmente a la hibridación de los orbitales p-O y d-V (o más preciso, a la interacción de intercambio entre los momentos magnéticos atómicos vecinos para alinearse paralelamente entre sí: ferromagnetismo) en las aleaciones precitadas, respectivamente. Las aleaciones con concentraciones x=0.50 y 0.75 muestran magnetización nula, debido a la compensación de los orbitales arriba (up) y abajo (down) para condiciones ricas en Cr, Mo, W y moderadas en V. El comportamiento metálico de las aleaciones, es causado, principalmente, por los orbitales p del Oxígeno (p-O), y por el orbital d del vanadio, cromo, molibdeno y tungsteno, es decir, d-V, d-Cr, d-Mo y d-W, en cada aleación respectiva.Publicación Acceso abierto Nuevos híbridos ternarios 2D basados en diselenuros de metales de transición(Universidad de Córdoba, 2021-07-19) Daguer Cuadrado, Silvio Augusto; Murillo García, Jean FredEn este trabajo, se estudian las propiedades estructurales y electrónicas de las aleaciones ternarias bidimensionales basadas en diselenuros de metales de transición MTxV1-xSe2 (MT=Cr, Mo y W, con x = 0.0, 0.25, 0.50, 0.75, 1.0) en estructura 1H, usando cálculos de primeros principios en el marco de la Teoría de la Funcional de la Densidad (DFT) junto el método del pseudopotencial. Para la interacción electrón-electrón, se usa la aproximación de gradiente generalizado (GGA). Las monocapas puras y sus aleaciones, se modelan usando el esquema de slab periódico. Los cálculos de los valores de las energías de cohesión y formación, indican que las aleaciones son termodinámicamente estables. Las aleaciones CrxV1-xSe2 (MT=Cr; con x = 0.25 0.50 y 0.75) poseen un comportamiento semimetálico, mientras que las aleaciones MTxV1-xSe2 (MT= Mo, W; con x = 0.25 0.50 y 0.75) poseen un comportamiento metálico. Las monocapas MTxV1-xSe2 (MT= Cr, Mo, W; con x = 0.25, 0.5, 0.75) exhiben un comportamiento magnético, observándose valores máximo y mínimo en el magnetismo para las monocapas Cr0.25V0.75Se2 y Mo0.75V0.25Se2, de 3.09 µB/celda y 0.03 µB/celda, respectivamente. Con relación a las nuevas monocapas MTxV1-xSe2 (con MT = Cr, Mo y W; x = 0.25, 0.50, 0.75) se observa que existe una tendencia lineal en las constantes de red de las monocapas prístinas y las aleaciones debido a que presentan una pequeña desviación del comportamiento lineal respeto a la ley Vegard's. La máxima desviación 0.006 (un error del 0.186%) ocurre para la aleación Cr0.75V0.25Se2.Publicación Acceso abierto Propiedades estructurales, energéticas y electrónicas de nuevas monocapas hexagonales de TiO2: un estudio ab initio(Universidad de Córdoba, 2024-02-01) Arteaga Calderón, Mario Luis; Ortega López, Cesar; Casiano Jimenez, Gladys Rocio; Murillo García, Jean Fred; Espriella Vélez, Nicolas Antonio de laEn el presente trabajo se realizó el estudio de las propiedades estructurales, termodinámicas y electrónicas del dióxido de titanio en fase hexagonal y trigonal prístinas en volumen y monocapa, utilizando la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) en la aproximación de GGA-PBE junto a pseudopotenciales atómicos, una base de ondas planas y correcciones de dispersión D2 y D3 para dar cuenta de las interacciones de Van der Waals. Las monocapas se modelan utilizando el esquema de slab periódico. Una vez se optimizan los parámetros estructurales en cada fase, se determinan las propiedades estructurales, termodinámicas, electrónicas y magnéticas en cada fase en el volumen y monocapa. Los sistemas en volumen y monocapa muestran estabilidad energética y termodinámica por lo que su formación en el laboratorio teóricamente resulta posible. Se encontraron valores de energía de enlace intercapas de 18.384 meV/Å^2 y 12.519 meV/Å^2 y exfoliación de 18.500 meV/Å^2 y 12.519 meV/Å^2 para la fase hexagonal y trigonal, respectivamente. Las características electrónicas indican que el dióxido de titanio en fase hexagonal (H-TiO2) y trigonal (T-TiO2) es semiconductor de bandgap indirecto. En volumen, la fase hexagonal presenta un bandgap indirecto de 0.523 eV y la fase trigonal un bandgap indirecto de 2.487 eV. Las monocapas presentan un bandgap indirecto de 1.220 eV para la fase hexagonal y un bandgap indirecto de 2.660 eV para la fase trigonal, se observó que el bandgap de los sistemas variaba al disminuir la dimensionalidad.Publicación Acceso abierto Un estudio teórico sobre los energéticos, propiedades estructurales y electrónicas de los sistemas binarios MX (M=B,Al; X=S) 2D hexagonales: a través de la DFT(Universidad de Córdoba, 2024-01-29) Lara Martínez, Ronald Steven; Ortega López, Cesar; Casiano Jiménez, Gladys Rocío; Alcalá Varilla, Luis; De la Espriella Vélez, NicolásEn este trabajo, se hace un estudio de las propiedades estructurales (constante de red, longitudes de enlace, etc.) y electrónicas (a través de la densidad de estados -DOS- parciales y totales y la estructura de bandas electrónicas) de las monocapas MX (𝑀=𝐵,𝐴𝑙 𝑦 𝑋=𝑆), utilizando la geometría de la monocapa (GaS) en la fase hexagonal 2H. Los cálculos se realizaron utilizando la teoría del funcional de la densidad (Density Functional Theory: DFT) dentro de las aproximación de gradiente generalizado (Generalized Gradient Approximation: GGA) en la parametrización de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE), junto con pseudopotenciales atómicos ultrasuaves de Vanderbilt con electrones de valencia en los estados B(2s,2p), Al (3s,3p) y S(3s,3p) y una base de ondas planas, como se implementa en el paquete computacional Quantum-ESPRESSO (opEn-Source Package for Research in Electronic Structure, Simulation, and Optimization). Para dar cuenta de las fuerzas dispersivas de London o comúnmente conocida fuerzas de Van der Waals, se usan las correcciones de Grimme D2 Y D3 (o GGA+D2 Y GGA+D3). Las monocapas 2H-MX (gr. #187) se modelan teniendo en cuenta el esquema de slab periódico o terraza periódica. Una vez alcanzado los valores óptimos para el slab periódico (región de vacío, energía de corte para las funciones de onda, energía de corte para la densidad de carga y maya de punto k), se determinan las propiedades estructurales de las monocapas en estudio (constantes de red, longitudes de enlace, etc.), así como sus energéticos (energía de cohesión, energía de formación, energía de exfoliación y energía de enlace intercapa para los sistemas en volumen). Se encuentra que, los valores para la energía de formación de las monocapas 2H-BS y 2H-AlS, son -0.52 eV/átomo y -1.08 eV/átomo mediante GGA-PBE+D2, respectivamente. Así mismo, se encuentra que, los valores para las energías cohesión de las monocapas 2H-BS y 2H-AlS, son 16 -5.27 eV/átomo y -4.33 eV/átomo mediante GGA-PBE+D2, lo cual indica que, la monocapa 2H-BS es energéticamente favorable.