Ortega López, CesarCasiano Jiménez, Gladys RocíoLara Martínez, Ronald Steven2024-02-012024-02-012024-01-29https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/8174En 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.1. Resumen .................................................................................................. 152. Introducción ............................................................................................. 173. Marco teórico ........................................................................................... 193.1. Problema general ................................................................................. 193.2. Problema electrónico ............................................................................213.3. Teoría del funcional de la densidad (DFT) ...........................................223.4. La densidad electrónica y sus propiedades ....................................... 233.4.1. Propiedades ..........................................................................................243.5. Teoremas de Hohenberg-Khon ..............................................................253.6. Método de Kohn-Sham ............................................................................263.7. Aproximación para el funcional de correlación e intercambio ..........283.7.1. Aproximación de la densidad local (LDA) ...........................................283.7.2. Aproximación de gradiente generalizado (GGA) ...............................293.8. Teoría de Pseudopotenciales ..................................................................303.8.1. Pseudopotenciales que conservan la norma ....................................323.8.2. Pseudopotenciales ultrasuaves ..........................................................333.9. Dispersión..................................................................................................343.9.1. Corrección D2/D3 Grimme.................................................................. 354. Metodología y detalles computacionales .................................................385. Resultados y análisis ....................................................................................405.1. Monocalcogenuros metálicos MX ..........................................................405.2. Propiedades estructurales de la monocapa 2H-BS .............................435.2.1. Estabilidad energética y termodinámica de la monocapa 2H-BS ....455.3. Propiedades electrónicas de la monocapa 2H-BS .................................485.4. Propiedades estructurales de la monocapa 2H-AlS................................515.4.1. Estabilidad energética y termodinámica de la monocapa 2H-AlS .....535.5. Propiedades electrónicas de la monocapa 2H-AlS .................................565.6. Energía de exfoliación y enlace intercapa para el compuesto MX ........595.7. Comparación de las monocapas 2H-BS Y 2H-AlS .....................................646. Conclusiones ..................................................................................................... 667. Apéndice .............................................................................................................697.1. Grupos espaciales ...........................................................................................697.1.1. Grupo espacial 𝑷𝟔𝒎𝟐 (#187).......................................................................697.1.2. Grupo espacial 𝑷𝟔𝟑/𝒎𝒎𝒄 (#194) ..............................................................707.2. Optimización de los parámetros de control. .............................................717.3. Optimización de la constante de red a, de las monocapas 2H-MX .......738. Bibliografía ........................................................................................................75application/pdfspaCopyright Universidad de Córdoba, 2024Trabajo de grado - PregradoAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)info:eu-repo/semantics/openAccess2H-MXDFTGGA(PBE)+(D2 & D3)ENERGÍA DE COHESIÓNENERGÍA DE FORMACIÓNENERGÍA DE EXFOLIACIÓNENERGÍA DE ENLACE INTERCAPA2H-MXGGA(PBE)+(D2 & D3)COHESIVE ENERGYFORMATION ENERGYEXFOLIATION ENERGYINTERLAYER BINDING ENERGYUniversidad de CórdobaRepositorio Universidad de Córdobahttps://repositorio.unicordoba.edu.cohttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2