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Propiedades estructurales, energéticas y electrónicas de nuevas monocapas hexagonales de TiO2: un estudio ab initio

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dc.contributor.advisorOrtega López, Cesar
dc.contributor.advisorCasiano Jimenez, Gladys Rocio
dc.contributor.authorArteaga Calderón, Mario Luis
dc.contributor.juryMurillo García, Jean Fred
dc.contributor.juryEspriella Vélez, Nicolas Antonio de la
dc.date.accessioned2024-02-01T14:00:21Z
dc.date.available2024-02-01T14:00:21Z
dc.date.issued2024-02-01
dc.description.abstractEn 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.spa
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameFísico(a)
dc.description.modalityTrabajos de Investigación y/o Extensión
dc.description.tableofcontentsIntroducción .............................................................................. 4spa
dc.description.tableofcontentsMarco Teórico ........................................................................... 6spa
dc.description.tableofcontentsEl problema de muchos cuerpos ........................................................................... 6spa
dc.description.tableofcontentsConjunto base de ondas planas........................................................................... 9spa
dc.description.tableofcontentsConclusiones........................................................................... 42spa
dc.description.tableofcontentsBibliografías........................................................................... 44spa
dc.description.tableofcontentsAnexos........................................................................... 47spa
dc.description.tableofcontentsTeoría Funcional de la Densidad (DFT)........................................................................... 7spa
dc.description.tableofcontentsPseudopotenciales........................................................................... 10spa
dc.description.tableofcontentsDispersión........................................................................... 11spa
dc.description.tableofcontentsEsquema auto-consistente........................................................................... 13spa
dc.description.tableofcontentsMétodo y detalles computacionales ................................................ 15spa
dc.description.tableofcontentsResultados y análisis........................................................................... 16spa
dc.description.tableofcontentsH-TiO2 y T-TiO2 en volumen........................................................................... 16spa
dc.description.tableofcontentsParámetros estructurales y estabilidad del sistema H-TiO2 y T-TiO2 en volumen........................................................................... 20spa
dc.description.tableofcontentsPropiedades electrónicas del sistema H-TiO2 y T-TiO2 en volumen............... 24spa
dc.description.tableofcontentsDistribución de carga........................................................................... 29spa
dc.description.tableofcontentsMonocapas de H-TiO2 y T-TiO2........................................................................... 30spa
dc.description.tableofcontentsParámetros estructurales y estabilidad de las monocapas H-TiO2 y T-TiO2.... 33spa
dc.description.tableofcontentsPropiedades electrónicas de las monocapas H-TiO2 y T-TiO2................ 38spa
dc.description.tableofcontentsDistribución de carga........................................................................... 41spa
dc.description.tableofcontentsOptimización de parámetros de control y estructurales en volumen........... 47spa
dc.description.tableofcontentsOptimización de parámetros estructurales y de control en las monocapas.............49spa
dc.description.tableofcontentsEsquema de slab de superficie para la exfoliación............... 51spa
dc.description.tableofcontentsEcuaciones para energía de exfoliación........................ 52spa
dc.description.tableofcontentsDescripción electrónica en el volumen y monocapas.................................. 52spa
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniveridad de Córdoba
dc.identifier.repourlhttps://repositorio.unicordoba.edu.co
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/8176
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad de Córdoba
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias Básicas
dc.publisher.placeMontería, Córdoba, Colombia
dc.publisher.programFísica
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dc.titlePropiedades estructurales, energéticas y electrónicas de nuevas monocapas hexagonales de TiO2: un estudio ab initiospa
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