Ernesto Chigo Anota
Cuerpo Académico de Ingeniería en Materiales, Facultad de Ingeniería Química Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México. echigoa@yahoo.es
Recibido: 27 de noviembre de 2008.
Aceptado: 2 de marzo de 2009.
]]> Resumen
Se investigan las propiedades electrónicas de la hoja de grafeno y hoja de nitruro de boro tipo coroneno (C24H12) dopadas con un hexágono central de nitrógeno y carbono respectivamente, esto se hace usando la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) en la parametrización para el término de intercambio-correlación B3PW91 y base atómica de valencia dividida 6-31G(d). Para la estabilidad estructural se sigue el criterio de obtener frecuencias de vibración positivas. Además se reportan los parámetros de reactividad (potencial químico, dureza química e índice electrofílico), y densidad de estados electrónicos (DOS). Los resultados nos indican que la hoja de grafeno es semiconductor tanto antes como después de doparla, pero la de nitruro de boro pasa de aislante a semiconductor. Además según los parámetros de reactividad química dichos sistemas dopados favorecen más el proceso de fisisorción.
Palabras claves: Coroneno; Hoja de nitruro de boro; Teoría DFT.
Abstract
We have investigated the electronic properties of graphene and boron nitride sheet coronene-like (C24H12) through the Density Functional Theory (DFT) with the functional of exchange-correlation of B3PW91 and the basis 6-31G(d). It has been calculated the optimal geometry, vibration frequencies (criterion of stability), dipolar moment, and reactivity parameters as chemical potential, hardness and electrofily index. The parameters obtained suggest that the graphene sheet shows semiconductor-like behavior despite of doping and the boron nitride sheet suffers a transformation from insulator-like to a semiconductor-like. In addition according to the parameters of chemical reactivity of these doped systems drive us better the process of physisorption.
Keywords: Coronene; Boron nitride sheet; DFT theory.
DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF
]]> Agradecimientos
Se agradece al proyecto VIEP-BUAP No. CHAE-ING08-I, al proyecto Interno de Investigación-FIQ-BUAP (20082009) y el Proyecto de Ciencia Básica del CONACYT (No. 0083982) el apoyo otorgado para la realización de este trabajo.
Referencias
[1]. H. W. Kroto, Nature 318, 162 (1985). [ Links ]
[2]. A. Rubio, J. L. Corkill, M. L. Cohen Phy. Rev. B 49, 5081(1994). [ Links ]
[3]. K. S. Novoselov, A. K. Geim, et al., Science 306, 666 (2004); [ Links ]
]]>[4]. K. S. Novoselov, et al., Proc. Natl Acad. Sci. USA 102 (30), 10451 (2005). [ Links ]
[5]. F. Schedin, K. S. Novoselov et al, Nature Materials 6, 652 (2007). [ Links ]
[6]. J . Serrano et al., Phys. Rev. Lett. 98, 095503 (2007). [ Links ]
[7]. O. Leenaerts, B. Partoens, F. M. Peeters, arXiv:0810.4056v1 [cond-mat.mtrl-sci] octubre (2008). [ Links ]
[8]. K. I. Bolotin, K.- J. Sikes, J. Hone, H. L. Strormer, P. Kim, Phys. Rev. Lett. 101, 096802 (2008); [ Links ]
]]>[9]. K. I. Bolotin, K. J. Sikes, Z. Jiang, et al., Solid, State Comum. 146, 351 (2008). [ Links ]
[10]. A. H. Nevidomskyy C. Csanyi, M. C. Payne, Phys. Rev. Lett. 91, 105502 (2003). [ Links ]
[11]. R. Droppa, C. T. M. Ribeiro, A. R. Zanatta, M. C. D. Santos, F. Alvarez, Phys. Rev. B 69, 045405 (2004). [ Links ]
[12]. J. W. Jang, C. E. Lee, S. C. Lu, T. J. Lee, C. Lee Appl. Phys. Lett. 84, 2877 (2004). [ Links ]
[13]. L. Jeloaica, V. Sidis, Chem. Phys. Lett. 300, 157 (1999). [ Links ]
]]>[14]. Y. Okamoto, Y. Miyamoto, J. Chem. Phys B. 105, 3470 (2001). [ Links ]
[15]. W. Kohn, A. D. Becke, R. G. Parr, J. Phys. Chem. 100, 12974 (1996); [ Links ]
[16]. R. O. Jones, O. Gunnarsson, Rev. Modern Phys. 61 (3), 689 (1989); [ Links ]
[17]. W. Kohn, Rev. Mod. Phys. 71 (5), 1253 (1999); [ Links ]
[18]. E. Chigo Anota, J. F. Rivas Silva, Rev. Col. Fís. 37 (2), 405 (2005). [ Links ]
]]>[19]. A. D. Becke, J. Chem. Phys. 98, 5648 (1993); [ Links ]
[20]. J. Perdew, K. Burke, Y. Wang, Phys. Rev. B 54, 16533 (1992). [ Links ]
[21]. W. J. Hehre, R. Dichfied, J. A. Pople, J. Chem. Phys. 56, 2257 (1972). [ Links ]
[22]. Gaussian 98, Revision A. 3., M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, V. G. Zakrzewski, J. A. Montgomery, Jr., R. E. Stratmann, J. C. Burant, S. Dapprich, J. M. Millam, A. D. Daniels, K. N. Kudin, M. C. Strain, O. Farkas, J. Tomasi, V. Barone, M. Cossi, R. Cammi, B. Mennucci, C. Pomelli, C. Adamo, S. Clifford, J. Ochterski, G. A. Petersson, P. Y. Ayala, Q. Cui, K. Morokuma, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. Cioslowski, J. V. Ortiz, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. Gomperts, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, C. González, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, J. L. Andres, C. Gonzalez, M. Head-Gordon, E. S. Replogle, y J. A. Pople, Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 1998. [ Links ]
[24]. J. B. Foresman, AE. Frisch, Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods, Pág. 70. Segunda edición 1996. Gaussian, Inc. [ Links ]
]]>[25]. R. G. Parr, R. G. Pearson, J. Am. Chem. Soc. 105, 72512 (1983). [ Links ]
[26]. R. G. Pearson, J. Am. Chem. Soc.108, 6109 (1986). [ Links ]
[27]. R. G. Pearson, J. Chem. Educ. 64, 561 (1987). [ Links ]
[28]. R. G. Pearson, Inorg. Chem. 27, 734 (1988). [ Links ]
[29]. R. G. Parr, R. A. Donnelly, M. Levy, W. E. Palke, J. Chem. Phys. 68 (8), 3801 (1978). [ Links ]
]]>[30]. R. G. Parr, L. V. Szentpály, S. Liu, J. Am. Chem. Soc. 121, 1922 (1999). [ Links ]
[31]. E. Chigo Anota, A. Juárez Rodríguez, Rev. Cub. Fís. 25 (2B), 106 (2008). [ Links ]
[32]. E. Chigo Anota, M. Salazar Villanueva, en arbitraje en la Rev. Sup. y Vac. (2009). [ Links ]
[33]. L. Pauling, Proc. Natl. Acad. Sci. 56, 1646 (1966). [ Links ]
[34]. J. E. Castellanos Águila, H. Hernández Cocoletzi, E. Chigo Anota, A. Camacho Iyañez, en arbitraje en J. Chem. Phys. (2009). [ Links ]
]]>