Estudio DFT de la Adsorción de metales alcalinos en SWCNT (8,0)

C. ROMINA LUNA.; FRANCISCO GAZTAÑAGA; MAURO PATRIGNANI; JULIÁN JUAN,; MARIO SANDOVAL; RUBEN AMBRUSI; ESTELA GONZÁLEZ; PAULA JASE

Montevideo

Congreso; Primer Encuentro bi-nacional de Sólidos-VII Reunión de Sólidos-SOLIDOS 2019; 2019

Los nanotubos de carbono de pared simple (SWCNTs) son una de las nano-estructuras basadas en carbono mas estudiadas[1,2].Los SWCNTs dependiendo de su quiralidad pueden ser metálicos o semiconductores. Particularmente el nanotubo (8,0) es un SWCNT semiconductor que posee una alta curvatura, por esta razon este nanotubotiene aplicaciones en diversas áreas. La adsorción de metales alcalinos o de transición puede modificar las propiedades físico- químicas del nanotubo. Por ello es importante entender y analizar los cambios geométricos y electrónicos inducidos por el adsorbato.En este trabajo se estudió mediante cálculos ab-initio la adsorción de metales alcalinos(MA): Li, Na, K, Rb y Cs sobre el nanotubo (8,0) pristino. Para los cálculos se utilizó el paquete VASP dentro del marco de la teoría DFT.Se probaron diferentes sitios de adsorción sobre el nanotubo, los resultados obtenidos muestran que el MA se adsorbe en el centro del hexágono que forman los átomos de carbono. Energéticamente es más favorable la adsorción de Li y K (- 1.38 eV), luego siguen Rb(-0.80 eV), Na (-0.43 eV) y Cs (-0.11 eV). Se obtuvo, además, una importante reducción en el ?bandgap? (Eg), 80 % para Li, 96 % para Na, 77 % para K, 73 % para Rb y 86 % para Cs. Respecto a la geometría, se nota una leve deformación del nanotubo. En la dirección del adsorbato el diámetro del SWCNT se incrementa, mientras que en la dirección perpendicular al adsorbato el nanotubo presenta una reducción. En todos los casos estudiados el momento magnético es cero.