Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: ISAIAS PLÁCIDO DE CARVALHO
DATA: 29/03/2022
HORA: 14:00
LOCAL: SALA VIRTUAL - https://meet.google.com/pgq-xffs-fsp?hs=122&authuser=1
TÍTULO: ESTUDO TEÓRICO DAS PROPRIEDADES ELETRÔNICAS, ÓTICAS, VIBRACIONAIS E TERMODINÂMICAS DOS COMPOSTOS 𝑨𝑾𝑶𝟒(𝑨=𝑪𝒂,𝑺𝒓𝒐𝒖𝑩𝒂) VIA TEORIA DO FUNCIONAL DA DENSIDADE
PALAVRAS-CHAVES: Teoria do Funcional da Densidade, AWO4 (A = Ca, Sr ou Ba), estrutura eletrônica, espectros ópticos, fônos, propriedades termodinâmicas.
PÁGINAS: 73
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Física
RESUMO:

Cálculos baseados na teoria do funcional da densidade (DFT) foram realizados para estudar as propriedades eletrônicas, óticas, vibracionais e termodinâmicas de compostos AWO4 (A = Ba, Sr ou Ca) com estrutura cristalina do tipo scheelita. Os efeitos de troca e correlação eletrônica nos cálculos foram abordados de acordo com as propriedades de interesse a serem investigadas. Em uma primeira etapa deste estudo foi empregado o potencial de troca modificado de Becke-Johnson (mBJ) proposto por Tran e Blaha para investigar a estrutura eletrônica e os espectros ópticos dos referidos materiais. Com base nessa metodologia de cálculo, as energias de bandgap obtidas foram de 5,08; 5,37 e 5,56 eV para o CaWO4, o SrWO4 e o BaWO4, respectivamente. Esses resultados concordam muito bem com os resultados experimentais derivados de medidas de absorção óptica em amostras monocristalinas. Os espectros ópticos calculados também concordam muito bem com os resultados experimentais. Esses fatos demonstram que a abordagem de cálculo empregada neste trabalho descreve melhor as propriedades eletrônicas e ópticas dos AWO4 (A = Ca, Sr ou Ba) do que os cálculos DFT realizados anteriormente a este. A parte imaginária do tensor dielétrico foi analisada e interpretada em termos da estrutura eletrônica calculada. Mostra-se que o pico de menor energia (centrado em ~6 eV) é gerado pelas transições eletrônicas dentro do complexo molecular WO42−, enquanto que a região de média energia do espectro (de 7 a 15 eV) é devido as transições eletrônicas dentro dos complexos moleculares WO42− e AO86−. Os espectros óticos no intervalo de energia entre 0 a 15 eV são muito similares para os três compostos. A principal diferença surge na faixa do espectro de altas energias, entre 15 a 30 eV, em que as transições eletrônicas são entre os estados p e d dos íons A2+. Em uma segunda parte deste trabalho de tese foram realizados cálculos de algumas propriedades vibracionais e termodinâmicas dos compostos AWO4 (A = Ca, Sr ou Ba). Para esses cálculos foi utilizado o método da constante de força dentro da aproximação harmônica combinado com cálculos prévios via DFT. Primeiramente, foi realizada uma análise desempenho dos funcionais de troca e correlação eletrônica denominados de aproximação da densidade local (LDA)e do gradiente generalizado revisado para sólidos (GGA-PBEsol) no cálculo da densidade de estados vibracionais, calor específico a volume constante, entropia e energia de Gibbs do composto BaWO4. Comparações entre os resultados calculados e experimentais mostram que a aproximação GGA-PBEsol tem melhor desempenho. Por fim, o estudo das propriedades termodinâmicas foi estendido para os compostos SrWO4 e CaWO4 usando a aproximação GGA-PBEsol. Foi obtido que a magnitude do calor específico a volume constante em altas temperaturas segue a seguinte ordem BaWO4 > CaWO4 > SrWO4. Além disso, verificou-se uma relação entre o raio iônico do íon A2+ nas scheelitas e sua entropia, energia livre de Gibbs e energia livre de Helmholtz. Espera-se que todos esses resultados contribuam para o melhor entendimento das propriedades desses sistemas de grande interesse para aplicações tecnológicas.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1835424 - ADILMO FRANCISCO DE LIMA
Interno - 1838858 - GERSON CORTES DUARTE FILHO
Externo ao Programa - 2372402 - JOSÉ DIÔGO DE LISBOA DUTRA
Interno - 1502254 - MILAN LALIC
Externo à Instituição - ROBERTO RIVELINO MORENO