INVESTIGAÇÃO TEÓRICA DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS E OPTOELETRÔNICAS DOS MATERIAIS SBMO3 (M = B, AL E GA)

Carlos Rodolfo Bomfim Lopes Souza

Resumo


Os novos materiais funcionais, assim chamados porque não se encontram na natureza e são obtidos por técnicas de engenharia de materiais, possuem propriedades com as mais diversas aplicações na indústria optoeletrônica, mecânica, de energia, dentre outras. Um grupo desses novos materiais é o das perovskitas, as quais são de ocorrência rara na natureza, mas que recentemente têm despertado o interesse de diversos pesquisadores devido a diversas propriedades de interesse prático, tais como termoeletricidade, piezeletricidade, ferroeletricidade, (anti-)ferromagnetismo, transição metal-isolante, (Zubko, Gariglio, Gabay, et al, 2012) (Kimura, Goto, Shintani, Ishizaka, Arima, Tokura, 2003) (Hur, Park, Sharma, Ahn, Guha, Cheong, 2004), dentre outras.
No grupo de perovskitas do tipo AMO3, um material que tem sido bem estudado é o BiMO3 (Behram et al, 2016). Os materiais formados por elementos de uma mesma coluna da tabela periódica costumam ter propriedades químicas semelhantes, o que sugere que seja possível formar um grupo de perovskitas do tipo AMO3 com os elementos das colunas III-V, onde A é um elemento da coluna V e M um elemento da coluna III. Alguns materiais desse grupo são SbMO3, modelado a partir do BiMO3 pela substituição do átomo de Bi por Sb.
Nesse trabalho, foram conduzidos estudos teóricos através da modelagem computacional do cristal cúbico para os materiais SbMO3 (M = B, Al e Ga) com o objetivo de caracterizá-los com suas propriedades eletrônicas, ópticas e estruturais.
Aplicando a Teoria do Funcional da Densidade, tal como está implementada no pacote computacional WIEN2k (Blaha, Schwarz, Madsen, Kvasnicka, Luitz, 2002), foi possível calcular a energia de formação do cristal e, a partir daí todas as propriedades de interesse: foi obtida a densidade de estados, a estrutura de bandas, o GAP óptico, a função dielétrica e as constantes elásticas.


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DOI: http://dx.doi.org/10.13102/semic.v0i21.2260

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