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Efectos del sustrato grafeno sobre la monocapa 1H-MgF2 en la juntura 1H-MgF2/grafeno

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dc.contributor.advisorOrtega López, Césarspa
dc.contributor.advisorEspitia Rico, Miguelspa
dc.contributor.authorGómez Fuentes, C. Javier
dc.date.accessioned2022-02-28T02:32:08Z
dc.date.available2022-02-28T02:32:08Z
dc.date.issued2022-02-21
dc.description.abstractEn 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.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameFísico(a)spa
dc.description.modalityTrabajos de Investigación y/o Extensiónspa
dc.description.tableofcontents1. Introducción 10spa
dc.description.tableofcontents2. Descripción cuántica del sólido 14spa
dc.description.tableofcontents2.1 El problema general 14spa
dc.description.tableofcontents2.2 El problema electrónico 16spa
dc.description.tableofcontents2.3 Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) 16spa
dc.description.tableofcontents2.3.1 La densidad electrónica 17spa
dc.description.tableofcontents2.3.2. Teoremas de Hohenberg-Khon 19spa
dc.description.tableofcontents2.3.3. Método de Kohn-Sham 20spa
dc.description.tableofcontents2.3.4. Aproximaciones para el funcional de correlación e intercambio 22spa
dc.description.tableofcontents2.3.5. Teoría de pseudopotenciales 24spa
dc.description.tableofcontents2.3.6. Ciclo de autoconsistencia 30spa
dc.description.tableofcontents3. Metodología y detalles computacionales 33spa
dc.description.tableofcontents4. Resultados y análisis 35spa
dc.description.tableofcontents4.1. Monocapa prístina, 1H-MgF2 35spa
dc.description.tableofcontents4.1.1. Parámetros estructurales de la monocapa prístina 36spa
dc.description.tableofcontents4.1.2. Carácter electrónico de la monocapa prístina 37spa
dc.description.tableofcontents4.2. Juntura 1H-MgF2/grafeno 39spa
dc.description.tableofcontents4.2.1. Resultados estructurales y estabilidad energética de la juntura 40spa
dc.description.tableofcontents4.2.2. Carácter electrónico de la juntura 44spa
dc.description.tableofcontents5. Conclusiones 49spa
dc.description.tableofcontentsA. Demostración de los Teoremas de Hohenberg-Khon 50spa
dc.description.tableofcontentsB. Grupos espaciales considerados 54spa
dc.description.tableofcontentsB.1. Grupo espacial P-6m2 (#187) 55spa
dc.description.tableofcontentsB.2. Grupo espacial P6/mmm (#191) 55spa
dc.description.tableofcontentsC. Corrección DFT-D2 de Grimme 57spa
dc.description.tableofcontentsD. Propiedades estructurales y electrónicas del grafeno 60spa
dc.description.tableofcontentsE. Optimizaciones 64spa
dc.description.tableofcontentsE.1. Optimización de los parámetros estructurales 64spa
dc.description.tableofcontentsE.2. Optimización de los parámetros de control 66spa
dc.description.tableofcontentsF. Archivos de entrada 68spa
dc.description.tableofcontentsF.1. Archivo scf.in de la monocapa 1H-MgF2 68spa
dc.description.tableofcontentsF.2. Archivo scf.in del grafeno 70spa
dc.description.tableofcontentsF.3. Archivo scf.in de la juntura 1H-MgF2/grafeno 73spa
dc.description.tableofcontentsF.4. Archivo nscf.in de la juntura 1H-MgF2/grafeno 76spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/4826
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias Básicasspa
dc.publisher.placeMontería, Córdoba, Colombiaspa
dc.publisher.programFísicaspa
dc.rightsCopyright Universidad de Córdoba, 2022spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)spa
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/spa
dc.subject.keywordsMagnesium fluorideeng
dc.subject.keywordsMrapheneeng
dc.subject.keywordsMgF2/graphene junctioneng
dc.subject.keywordsDFTeng
dc.subject.keywordsGGA - PBE - D2eng
dc.subject.keywordsPriodic slabeng
dc.subject.keywordsStructural propertieseng
dc.subject.keywordsThermodynamic stabilityeng
dc.subject.keywordsElectronic propertieseng
dc.subject.proposalFluoruro de magnesiospa
dc.subject.proposalGrafenospa
dc.subject.proposalJuntura MgF2/grafenospa
dc.subject.proposalDFTspa
dc.subject.proposalGGA - PBE - D2spa
dc.subject.proposalSlab periódicospa
dc.subject.proposalPropiedades estructuralesspa
dc.subject.proposalEstabilidad termodinámicaspa
dc.subject.proposalPropiedades electrónicasspa
dc.titleEfectos del sustrato grafeno sobre la monocapa 1H-MgF2 en la juntura 1H-MgF2/grafenospa
dc.typeTrabajo de grado - Pregradospa
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