C. L. Gómez Muñoz¹, H. Hernández Cocoletzi*² y E. Chigo Anota**²

¹ Instituto de Física, Universidad Autónoma de Puebla Apartado Postal J-48, Puebla 72570. Puebla, México.

² Cuerpo Académico Ingeniería en Materiales-Facultad de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Puebla Av. San Claudio y 18 sur S/N edificio 106A CU. San Manuel, 72570 Puebla, México. *heribert@sirio.ifuap.buap.mx, **echigoa@yahoo.es

Recibido: 30 de abril de 2009.
Aceptado: 14 de julio de 2009.

Resumen

Se calcularon las propiedades fisicoquímicas y electrónicas de los nanotubos de BN (6,0) y (6,6). El análisis consistió en optimizar las distancias y los ángulos de los nanotubos, en el cual se empleó la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) con la funcional de intercambio-correlación B3PW91, la base atómica STO-3G y el pseudo-potencial CEP-4G. Posteriormente, se obtuvieron los parámetros de reactividad química, la capacidad calorífica, la entropía, el momento dipolar, la densidad de estados molecular (DOS) y el espectro IR. Los parámetros estructurales que se obtuvieron concuerdan bien con los resultados experimentales de la literatura. Ambos tubos mantienen su carácter de semiconductor.

Palabras clave: Nanotubos, nitruros, teoría de las funcionales de la densidad.

Abstract

Physicochemical and electronic properties of (6,0) and (6,6) BN nanotubes were calculated. The analysis consisted in optimizing the bond and angle length, using the Density Functional Theory (DFT) employing the B3PW91 as the exchange-correlation functional, STO-3G atomic basis and the CEP-4Gpseudopotential. Then, the chemical reactivity parameters, the heat capacity, the entropy, the dipolar moment, the molecular density of states and the infrared spectrum were obtained. Our results are in good agreement with those of the literature. Both nanotubes remain their semiconductor character.

Keywords: Nanotubes, nitrides, density functional theory.

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Agradecimientos

Este trabajo ha sido parcialmente apoyado por: Proyecto Interno de Investigación (FIQ-2008-2009), proyecto VIEPBUAP No. CHAE-ING08-I y CONACYT 83982.

Referencias

[1]. M. Terrones; Annual Rev. of Materials Research 33, 419 (2003).         [ Links ]

[2]. A. Rubio; J. L. Corkill and M L. Cohen, Phys. Rev. B 49, 5081 (1994).         [ Links ]

[3]. X. Blase; A. Rubio; S. G. Louie; M. L. Cohen, Europhys. Lett. 28, 335 (1994).         [ Links ]

[4]. N. G. Chopra; R. J. Luyken; K. Cherrey; V. H. Crespi; M. L. Cohen; S. G. Louie and A. Zettl, Science 269, 966 (1995).         [ Links ]

[5]. Chunyi Zhi; Yoshio Bando; Chengchun Tang; Rongguo Xie; Takashi Sekiguchi and Dmitri Golberg. J. Am. Chem. Soc. 127, 15996 (2005).         [ Links ]

[6]. Masa Ishigami, Jay Deep Sau, Shaul Aloni, Marvin L. Cohen and A. Zettl. Phys. Rev. Lett. 97, 176804 (2006).         [ Links ]

[7]. L. Xu; Y. Peng; Z. Meng; W. Yu; S. Zhang; X. Liu and Y. Qian. Chem. Matter 15, 2675 (2003).         [ Links ]

[8]. D. Golberg , Y. Bando , C. C. Tang, C. Y. Zhi. Advanced Materials Rev. 19, 2413-2432 (2007).         [ Links ]

[9]. W. Kohn, A. D. Becke and R. G. Parr, J. Phys. Chem. 100, 12974 (1996).         [ Links ]

[10]. J. B. Foresman and Æleen Frisch, Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods. Second Edition. Gaussian, Inc.         [ Links ]

[11]. A. D. Becke, J. Chem. Phys. 98, 5648 (1993);         [ Links ] J. Perdew, K. Burke, Y. Wang, Phys. Rev. B 54, 16533 (1992).         [ Links ]

[12]. W. J. Hehre, R. F. Stewart, J. A. Pople, J. Chem. Phys. 51, 2657 (1989).         [ Links ]

[13]. W. Stevens, H. Bach, J. Krauss, J. Chem. Phys. 81 6026 (1984).         [ Links ]

[14]. R. G. Parr, R. G. Pearson, J. Am. Chem. Soc. 105, 72512 (1983);         [ Links ] R. G. Pearson, J. Am. Chem. Soc.108, 6109 (1986);         [ Links ] G. Pearson, J. Chem. Educ. 64, 561 (1987).         [ Links ] R. G. Pearson, Inorg. Chem. 27, 734 (1988).         [ Links ]

[15]. G. Parr, R. A. Donnelly, M. Levy, W. E. Palke, J. Chem. Phys. 68, 3801 (1978).         [ Links ]

[16]. R. G. Parr, L. V. Szentpály, S. Liu, J. Am. Chem. Soc. 121, 1922 (1999).         [ Links ]

[17]. F. A. Cotton, La Teoría de Grupos Aplicada a la Química. 2ª. edición, Editorial Limusa (1983).         [ Links ]

[18]. B. H. Stuart, B. George and P. McIntyre, Modern Infrared Spectroscopy, John Wiley and Sons, England (1998).         [ Links ]

[19]. B. Akdim, R. Pachter, X. Duan, and W. W. Adams, Phys. Rev. B 67, 245404 (2003).         [ Links ]

[20]. J. Kongsted, A. Osted, L. Jensen, Per-Olof Åstrand and K.V. Mikkelsen, J Phys. Chem. B 105, 10243 (2001).         [ Links ]