ADSORCIÓN DE Mgn (n = 4,5,6) EN NANOTUBO DE CARBONO SEMICONDUCTOR

FRANCISCO GAZTAÑAGA; REIMERS, WALTER GUILLERMO; C. ROMINA LUNA; JASEN, PAULA

Simposio; I Simposio de Modelado Multiescala para Biociencias y Nanomateriales en Argentina; 2022

Facultad de ciencias exactas y naturales-UBA

El magnesio es el metal más liviano, abunda en la naturaleza, posee excelente propiedades mecánicas específicas, buen blindaje electromagnético, y propiedades nutricionales, entre otros [1]. Por ello, el Mg es candidato para ser utilizado en aplicaciones aeroespaciales, automotrices, electrónicas, deportivas y biomédicas. Sin embargo el Mg, particularmente las aleaciones de Mg, tiene una menor resistencia mecánica a temperaturas elevadas, y respecto al aluminio posee un comportamiento de fluencia inferior y una menor resistencia. Una solución a este inconveniente es el uso de materiales carbonosos, como por ejemplo nanotubos de carbono de pared simple (SWCNT). Las particulares propiedades mecánicas, térmicas, eléctricas, químicas y ópticas de los nanotubos de carbono los hacen capaces de ser utilizados en diversas aplicaciones y áreas tecnológicas [2]. Por ello se estudia, utilizando cálculos a primeros principios, el efecto que tiene SWCNT (8,0) prístino y con defecto tipo vacancia sobre pequeños clúster de Mg (Mgn, n= 4, 5, 6).Para los cálculos se utilizó el paquete VASP dentro del marco de la teoría DFT [3]. Los resultados obtenidos muestran que la presencia de una vacancia de carbono en SWCNT mejora considerablemente la adsorción de Mgn en 3.3 eV respecto al nanotubo prístino. La distancia de adsorción Mg-C se acorta ante la presencia de una vacancia. En el caso de SWCNT prístino la distancia Mg-C es de 2.4 Å, aproximadamente; la presencia de vacante, reduce dicha distancia un 12.5 %. En ambas situaciones se nota una fisisorción de Mgn sobre SWCNT. Respecto al magnetismo, se observa que en el caso de Mg4 y Mg5 adsorbidos sobre nanotubo prístino el momento magnético es 1.0 μB. Cuando estos clúster son adsorbidos sobre el nanotubo con defecto el momento magnético decrece a cero. Para el clúster Mg6 no se observan cambios en el momento magnético, tanto en SWCNT prístino como con defecto, el valor de dicha magnitud es cero. El nivel de Fermi, luego de la adsorción de Mgn, se desplaza hacia valores de energía más altos. El sistema SWCNT+Mgn presenta un comportamiento semimetálico. Se puede concluir que, la adsorción de Mgn en SWCNT produce cambios electrónicos, se espera que mejoren, por ejemplo las propiedades catalíticas tanto de Mgn como de SWCNT.