Defectos en materiales grafénicos, un estudio sistemático usando simulación computacional

Alvaro W. Mombrú^a, Dominique Mombrú^a, Mariano Romero^a y Ricardo Faccio^a

^aCentro NanoMat/CryssMat/Física, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República, CP 11800, Montevideo, Uruguay

amombru@fq.edu.uy

Los materiales grafénicos son aquellos de naturaleza bidimensional caracterizados por disposición laminar de átomos de carbono bajo forma de panal. Desde los últimos 15 años, estos materiales han sido considerados como de gran potencial para aplicaciones tecnológicas variadas, muchas de ellas relacionadas con sus propiedades electrónicas.

Muchas de las técnicas experimentales químicas para la preparación de estos materiales siempre dan lugar a materiales defectuosos e incluso, se puede generar defectos a través de métodos avanzados en forma muy controlada, por lo que el campo de los grafenos con imperfecciones por defecto de átomos de carbono es de gran importancia.

Es de destacar que además la creación de vacancias ha sido identificada, desde el comienzo del estudio de grafeno, como una alternativa para abrir el gap electrónico y así acercar las aplicaciones de estos materiales.

Por estas razones se hace necesario un estudio sistemático de materiales grafénicos multivacantes, en donde se pueda extraer conclusiones sobre las tendencias que presentan desde el punto de vista electrónico, vinculadas con las configuraciones de las multivacancias y el número de átomos de carbono extraídos.

Este trabajo presenta estudios DFT, usando los códigos SIESTA y VASP, en donde se presenta las tendencias en estabilidad, magnetismo [1], conformación espacial [2] y concentración de las multivacancias en disposición periódica.

Los autores agradecen a PEDECIBA, CSIC y ANII por el apoyo económico para esta investigación.

[1] Faccio, R., Mombrú, A.W., Magnetism in multivacancies graphene systems J. Phys.:Condens. Matter 2012, 24, 375304

[2] Mombrú, D.; Romero, M .; Faccio, R.; Mombrú, A. W., Curvature and Vacancies in Graphene Quantum Dots Appl. Surf. Sci. 2018, 462, 540 – 548