Efecto de la adsorción de Rh y Li en las propiedades fisicoquímicas de SWCNT (8,0): estudio DFT

MAURO PATRIGNANI; C. ROMINA LUNA; HERNAN SEITZ; JULIAN VILLAREAL; PAULA JASEN

Bahía Blanca

Jornada; IX Jornadas Abiertas de Física; 2018

Desde que fueron descubiertos por Iijima en el año 1991, los los nanotubos de carbono han generado un enorme interés en la comunidad científica [1]. Numerosas empresas observan con atención los avances científicos que se producen en esta área, por las ventajas competitivas y económicas que supondría la incorporación de nanotubos de carbono en el desarrollo de sus productos[2-3]. Actualmente hay un creciente auge de investigación sobre CNT semiconductores, debido a que pueden ser aplicados en diversas áreas. Particularmente el nanotubo de carbono de pared simple (SWCNT) (8,0) es el nanotubo semiconductor de menor diámetro, con lo cual tiene propiedades y aplicaciones diferentes al resto. Sus propiedades pueden ser modificadas mediante la adsorción de diferentes metales [4-7 ], alcalinos o de transición. El objetivo de este trabajo es estudiar un sistema de alto interés tecnológico como son los nanotubos de carbono (CNT). En este trabajo se utilizaron cálculos DFT implementados por el paquete VASP [8], para el estudio del efecto del Li y Rh en las propiedades SWCNT(8,0). Para el modelado de dicho nanotubo se utilizaron dos celdas unidades delmismo (64 átomos) y un espaciado entre un nanotubo y su imagen de 20 Å. Los resultados obtenidos muestran que tanto el átomo de Li como el átomo de Rh se adsorben en el centro de un hexágono del nanotubo. La energía de adsorción de Li (Rh) es -1.58 eV (-2.62 eV). Sin embargo, el efecto queproduce cada elemento es totalmente diferente. El SWCNT (8,0) es no magnético y tiene un ancho de banda prohibida (Eg) de 0.58 eV. El Litio no modifica sus propiedades magnéticas, pero si reduce considerablemente Eg, un 83 % aproximadamente. Por otra parte, el Rh induce magnetismo (~ 1 µB)en el nanotubo, pero la reducción en Eg no es tan significativa como en Li (~ 21 %). Otra magnitud calculada es la función trabajo (WF), en el nanotubo pristino tiene un valor de 4.39 eV. Los resultados obtenidos muestran que ambos metales reducen dicha magnitud, en el caso Li un 21 % y para Rh un 63 %.