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Título: Energias rovibracionais, espectroscopia e tempo de vida de complexos envolvendo superfície de grafeno e gases nobres
Autor(es): Pinheiro, André Aldebaran Lobofilho
Orientador(es): Gargano, Ricardo
Assunto: Grafeno
Gases nobres
Espectroscopia
Data de apresentação: 28-Set-2022
Data de publicação: 27-Jun-2023
Referência: PINHEIRO, André Aldebaran Lobofilho. Energias rovibracionais, espectroscopia e tempo de vida de complexos envolvendo superfície de grafeno e gases nobres. 2022. 59 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.
Resumo: Neste trabalho, foi estudado a dinâmica e o tempo de vida dos complexos formados pela superfície de grafeno e os gases nobres He, Ne, Ar e Kr. Para o cálculo das constantes espectroscópicas empregamos dois métodos diferentes: Dunham e outro que utiliza as energias rovibracionais calculadas via método Discrete Variable Representation (DVR). Em ambos os cálculos, empregamos as curvas de energias potenciais (CEPs) do tipo Improved Lennard Jones. Essas CEPs, que descrevem muito bem sistemas com interação do tipo van der Waals, foram construídas usando a energia de dissociação e a distância de equilíbrio a partir de cálculos de estrutura eletrônica disponíveis na literatura. Verificamos que os resultados obtidos, utilizando ambos os métodos, Dunham e DVR, convergem para o mesmo valor, o que amplifica a probabilidade dos resultados alcançados neste trabalho serem acurados. Também calculamos o tempo de vida para os complexos formados pela superfície de grafeno e os gases nobres supracitados. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que o sistema grafeno-He mostrou-se instável enquanto que os outros complexos puderam ser considerados estáveis no intervalo de temperatura estudado (200-500K). Estes resultados sobre a estabilidade dos complexos envolvendo o grafeno e os gases podem contribuir na síntese de novos materiais moleculares por pressão.
Abstract: In this work we studied the dynamics and lifetime of the complexes formed by the graphene surface and the noble gases He, Ne, Ar and Kr. To calculate the spectroscopic constants, we used two different methods: Dunham and another that uses the rovibrational energies calculated through the Discrete Variable Representation (DVR) method. In both calculations, we used the Improved Lennard Jones potential energy curves (CEPs). These CEPs, which describe very well systems with van der Waals type interaction, were constructed using dissociation energy and equilibrium distance from electronic structure calculations available in the literature. We verified that the results obtained using both methods, Dunham and DVR, converge to the same value, which increases the probability of the results achieved in this work being accurate. We also calculated the lifetime for the complexes formed by the graphene surface and the aforementioned noble gases. From the obtained results, it was verified that the graphene-He system proved to be unstable while the other complexes could be considered stable in the studied temperature range (200- 500K). These results on the stability of complexes involving graphene and gases may contribute to the synthesis of new molecular materials by pressure.
Informações adicionais: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) — Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2022.
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