Efeitos da largura em nanofitas de grafeno empilhadas

Abstract

O recente progresso na nanoeletrônica sugere que o empilhamento de nanofitas de grafeno do tipo armchair (AGNRs), formando sistemas bicamada, gera materiais com propriedades emergentes de quasipartículas. Nesse contexto, a largura dessas nanofitas é particularmenterelevante. No entanto, o seu efeito sobre os portadores de carga ainda não é totalmente compreendido. Neste trabalho, investigamos o efeito da largura das nanofitas e da interação entre elasnos estados de pólarons, utilizando um Hamiltoniano semiquântico que acopla as interaçõeseletrônicas e de rede. Os resultados mostram o surgimento de dois tipos de pólarons: não simétrico e simétrico. O acoplamento entre camadas necessário para induzir a transição entre essesestados depende da largura das nanofitas, sendo, no caso mais extremo, aproximadamente 174meV. Propriedades eletrônicas como o limiar de acoplamento que induz a transição, o tamanhodo portador de carga e o gap (LUMO - HOMO) respeitam a regra de classificação em famíliaspela largura 3p, 3p + 1 e 3p + 2 das AGNRs. As descobertas monstram que uma forte interaçãoentre camadas deslocaliza os portadores e reduz o gap em até 0,6 eV. Além disso, verificou-seque algumas camadas são mais propensas a compartilhar carga, sugerindo a possibilidade deque em um empilhamento heterogêneo um caminho eletrônico específico é favorecido. Os resultados apresentam uma perspectiva promissora para a integração desses sistemas bicamadasde AGNRs em futuras aplicações em nanoeletrônica