00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IQB - Instituto de Química e Biotecnologia TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO (TCC) - GRADUAÇÃO - IQB Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - QUÍMICA - IQB
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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Explorando propriedades de transporte elétrico e térmico em materiais à base de carbono para aplicações em eletrônica molecular: uma perspectiva computacional
Autor(es): Silva, Gabriela Monteiro Balbino da
Primeiro Orientador: Silva, Júlio Cosme Santos da
metadata.dc.contributor.referee1: Ribeiro, Adriana Santos
metadata.dc.contributor.referee2: Bernardo, Vanderson Barbosa
Resumo: Este estudo explora dispositivos moleculares no campo da eletrônica molecular, na qual as possíveis aplicações incluem LEDs orgânicos, células solares, sensores entre outros. O fulereno C60, uma molécula de carbono com sistema π deslocalizado, mostrou-se promissor para aplicação em eletrônica molecular. Utilizando uma abordagem computacional que combina a teoria de espalhamento de Landauer-Büttiker e a Teoria do Funcional da Densidade (DFT) para investigação das propriedades estruturais, eletrônicas e térmicas de sistemas moleculares. Foram construídos sete modelos moleculares, onde o fulereno atua como eletrodo e moléculas aromáticas como condutores. O antraceno-cis, bifenil e pireno destacaram-se com corrente elétrica de 2000 nA e condutância elétrica na faixa de 10-4 a 10-3 . A introdução de grupos NO₂ e NH₂ no dispositivo de junção alterou as correntes elétricas entre ±500 nA e os coeficientes de Seebeck variaram entre 10-7 e 10-6 , em ambos os casos. Observou-se que o número de anéis aromáticos e sua disposição na molécula influência nas propriedades. Os sistemas estudados mostraram-se coerentes com outros sistemas que usam eletrodos de ouro ou grafeno, apresentando comportamentos semelhantes a semicondutores e metais.
Abstract: This study explores molecular devices in the field of molecular electronics, in which the possible applications such as organic LEDs, solar cells, sensors and other. Fullerene C60, a carbon molecule with a delocalized π system, has shown promise for molecular electronics applications. Using a computational approach combining Landauer-Büttiker scattering theory and Density Functional Theory (DFT) to investigate the structural, electronic, and thermal properties of moleculares systems. Seven molecular models were constructed, with fullerene acting as the electrode and aromatic molecules as conductors. Anthracene-cis, biphenyl, and pyrene stood out with electric currents of 2000 nA and electrical conductance ranging from 10-4 to 10-3 . The introduction of NO₂ and NH₂ groups in the junction device altered electric currents by ±500 nA and the Seebeck coefficients varied between 10-7 and 10-6 in both cases. It was observed that the number and arrangement of aromatic rings influenced the properties. The studied systems were consistent with other systems using gold or graphene electrodes, exhibiting behaviors similar to semiconductors and metals.
Palavras-chave: Eletrônica Molecular
DFT
Fulereno
Transporte Elétrico e Térmico
Substituintes
Molecular Electronics
DFT
Fullerene
Electrical and Thermal Transport
Substitutes
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.department: Curso de Química- Bacharelado
Citação: SILVA, Gabriela Monteiro Balbino da. Explorando propriedades de transporte elétrico e térmico em materiais à base de carbono para aplicações em eletrônica molecular: uma perspectiva computacional. 2025. 63 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química Tecnológica e Industrial) – Instituto de Química e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2024.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/16996
Data do documento: 25-nov-2024
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