Confinamiento cuántico y efectos de borde en [n]-triangulenos: propiedades ópticas y electrónicas

EMILIANO VICENTIN; GUSTAVO DANIEL BELLETTI; PAOLA QUAINO

La Plata

Congreso; 3a Reunión AFA-SUF (110a RAFA y XIX SUF); 2025

Dentro de la versatilidad de estructuras que pueden obtenerse de la familia del grafeno, los puntos cuánticos de grafeno (PCG) han atraı́do un interés creciente en los últimos años debido a sus caracterı́sticas únicas. Existen múltiples formas de obtener PCG a partir del grafeno, dependiendo de la estructura y terminación de los bordes; entre ellas, se destacan aquellas que generan estructuras triangulares (denominadas triangulenos), en las que todos sus bordes presentan quiralidad del tipo zigzag. La estabilidad y las propiedades de los triangulenos están determinadas por su tamaño, que suele ser menor a 30 nm [1]. Esta variación de tamaño modifica su sistema electrónico π, responsable de estabilizar la estructura planar y de definir la configuración de espı́n. A su vez, en los PCG, el confinamiento cuántico, junto con los efectos de borde, son responsables de sus propiedades distintivas, como la apertura y ajustabilidad de la banda prohibida (bandgap) y su comportamiento espectroscópico [2–3]. La reciente sı́ntesis de estas estructuras [4–5] ha despertado un gran interés en el estudio de sus propiedades.En este contexto, se realizaron cálculos de primeros principios basados en la Teorı́a del Funcionalde la Densidad (DFT) para analizar el comportamiento de sistemas de distinto tamaño de [n]–triangulenos, con n = 2–7, indicando la cantidad de anillos aromáticos por lado. En particular, se estudió su efecto sobre la distribución de cargas electrónicas y de espı́n, la densidad electrónica, el bandgap y sus propiedades espectroscópicas. Los resultados muestran que los sistemas estudiados exhiben una pérdida de carácter molecular a medida que aumenta su tamaño, junto con una variación en el bandgap, la distribución de carga y la magnetización local. También se observaron corrimientos y ensanchamientos en los picos de los espectros de absorción. Estos resultados confirman la presencia de efectos de confinamiento cuántico y de borde en los [n]–triangulenos analizados.[1] A. Ghaffarkhah, E. Hosseini, M. Kamkar, A. A. Sehat, S. Dordanihaghighi, A. Allahbakhsh, C. van der Kuur and M. Arjmand, Small 18 (2021) 2102683.[2] H. S. Al Ghamdi and A. A. Al-Ghamdi, Alexandria Engineering Journal 79 (2023) 155.[3] Y. Li, H. Shu, S. Wang and J. Wang, The Journal of Physical Chemistry C 119 (2015) 4983.[4] N. Pavliček, A. Mistry, Z. Majzik, N. Moll, G. Meyer, D. J. Fox and L. Gross, Nanotechnology 12 (2017) 308.[5] S. Mishra, K. Xu, K. Eimre, H. Komber, J. Ma, C. A. Pignedoli, R. Fasel, X. Feng and P. Ruffieux, Nanoscale 13 (2021) 1624.p { line-height: 115%; margin-bottom: 0.25cm; background: transparent }