Ortega López, CesarCasiano Jimenez, Gladys RocioArteaga Calderón, Mario Luis2024-02-012024-02-012024-02-01https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/8176En 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.Introducción .............................................................................. 4Marco Teórico ........................................................................... 6El problema de muchos cuerpos ........................................................................... 6Conjunto base de ondas planas........................................................................... 9Conclusiones........................................................................... 42Bibliografías........................................................................... 44Anexos........................................................................... 47Teoría Funcional de la Densidad (DFT)........................................................................... 7Pseudopotenciales........................................................................... 10Dispersión........................................................................... 11Esquema auto-consistente........................................................................... 13Método y detalles computacionales ................................................ 15Resultados y análisis........................................................................... 16H-TiO2 y T-TiO2 en volumen........................................................................... 16Parámetros estructurales y estabilidad del sistema H-TiO2 y T-TiO2 en volumen........................................................................... 20Propiedades electrónicas del sistema H-TiO2 y T-TiO2 en volumen............... 24Distribución de carga........................................................................... 29Monocapas de H-TiO2 y T-TiO2........................................................................... 30Parámetros estructurales y estabilidad de las monocapas H-TiO2 y T-TiO2.... 33Propiedades electrónicas de las monocapas H-TiO2 y T-TiO2................ 38Distribución de carga........................................................................... 41Optimización de parámetros de control y estructurales en volumen........... 47Optimización de parámetros estructurales y de control en las monocapas.............49Esquema de slab de superficie para la exfoliación............... 51Ecuaciones para energía de exfoliación........................ 52Descripción electrónica en el volumen y monocapas.................................. 52application/pdfspaCopyright Universidad de Córdoba, 2024Trabajo de grado - PregradoAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)info:eu-repo/semantics/openAccessMonocapasDioxido de TitanioTiO2HexagonalDFTEnergéticosExfoliaciónBandgapMonolayerEnergeticsExfoliationHexagonalDFTTitanium dioxideTiO2BandgapUniveridad de Córdobahttps://repositorio.unicordoba.edu.cohttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2