FRBB - CIENCIAS BÁSICAS
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Item Estudio teórico comparativo del efecto del coeficiente U de Hubbard en los semiconductores TiO2 Y ZnO(2020-05) Rossi Fernández, Ana Cecilia; Schvval, Ana Belén; Jiménez, María Julia; Cabeza, Gabriela Fernanda; Morgade, Cecilia Inés NoraLas nanoestructuras de semiconductores como el TiO2 y el ZnO han demostrado ser capaces de mediar la oxidación fotocatalítica de contaminantes orgánicos para su eliminación del agua. Por eso es interesante la descripción correcta de sus propiedades electrónicas. En el caso de estos óxidos de metales de transición se conoce que la Teoría del Funcional Densidad (DFT)1 suele subestimar el ancho de su banda prohibida (BG). Un enfoque viable para resolver los errores de auto-interacción para materiales de electrones fuertemente correlacionados es el uso de métodos conocidos como DFT + U2. Este método impone un adicional (U) de funcional tipo Coulomb para la representación correcta de los orbitales d de metales de transición como el Ti y el Zn. La determinación de este factor de corrección para un elemento dado requiere varias pruebas y la comparación de la estructura calculada con datos experimentales. Es interesante destacar que el factor U utilizado en los cálculos afecta a los parámetros de red y esta variación se produce en sentido opuesto para dichos óxidos. En TiO2 a medida que el factor U se incrementa aumentan tanto el BG como el parámetro de red. Por el contrario, para el ZnO, al crecer U aumenta el valor del BG pero disminuye el valor del parámetro de celda.Item Modelado teórico de fotocatalizadores basados en BiOI(2020-05) Fuente, Silvia Andrea; Duran Álvarez, J. Carlos; Morgade, Cecilia Inés NoraLos materiales fotocatalizadores prometen un amplio campo de aplicación en procesos de descontaminación de aguas residuales, en la purificación del aire, y en la producción de energía limpia a través de la separación del agua en H2 y O2 entre otros. Los oxihaluros de Bismuto son a la fecha los menos estudiados. El presente trabajo se focalizó en el estudio del oxiyoduro de bismuto (BiOI), el cual es un compuesto ternario con una estructura de capas caracterizada por láminas [Bi2O2] intercaladas por láminas dobles de átomos de halógeno (I). Posee excelentes propiedades eléctricas y ópticas por lo cual se ha convertido en una opción ideal como un nuevo fotocatalizador de luz visible1. El estudio basado en la teoría del funcional de la densidad (DFT), utilizando el paquete comercial VASP2, se efectúo sobre la superficie (001) de BiOI, terminada en O. Se estudió la adsorción de átomos de Au, Ag y Cu sobre la misma. El Au presentó una mayor afinidad por un sitio top con un O a diferencias de Ag y Cu que presentaron mayor afinidad sobre el Bi en puente con dos O. Los átomos metálicos depositados sobre la superficie en todos los casos presentaron oxidación siguiendo el orden Cu˃Ag˃Au. El Au es el metal con menor comportamiento metálico y es el único cuya superficie presentaría un pequeño band gap.Item Efecto del coeficiente U de Hubbard sobre las propiedades ópticas y cargas de los semiconductores TiO2 y el ZnO(2021-10) Rossi Fernández, Ana Cecilia; Meier, Lorena A.; Schvval, Ana Belén; Jiménez, María Julia; Cabeza, Gabriela Fernanda; Morgade, Cecilia Inés NoraLas nanoestructuras de semiconductores como el TiO2 y el ZnO han demostrado ser capaces de mediar la oxidación fotocatalítica de contaminantes orgánicos para su eliminación del agua. Por eso es interesante la descripción correcta de sus propiedades electrónicas y ópticas. La Teoría del Funcional de la Densidad (DFT)1) suele subestimar por ejemplo el ancho de banda prohibida (BG) de estos óxidos. Entonces para resolver los errores de auto-interacción para materiales de electrones fuertemente correlacionados se utiliza el método conocido como DFT + U2). Este método impone un coeficiente U, de Hubbard, de funcional tipo Coulomb para la representación correcta de los orbitales d de metales de transición como el Ti y el Zn. En el presente trabajo teórico se pudo evaluar como el factor U utilizado afecta las distintas propiedades ópticas y la carga de los átomos. Se pudieron calcular las partes imaginarias y reales de la función dieléctrica, reflectividad R (ω), Índice de refracción n (ω), coeficiente de extinción k (ω), coeficiente de absorción α (ω) y la función de pérdida de energía de electrones L (ω). Es importante destacar que las curvas obtenidas considerando la inclusión del parámetro U aplicado a los orbitales d muestran un excelente acuerdo con los datos reportados experimentalmente. Con respecto al efecto sobre las cargas, se pudo determinar que en TiO2 (anatasa o rutilo) el volumen de la esfera con la que se calculan las cargas de Bader aumenta con el valor del U, mientras que en ZnO ocurre lo opuesto.Item Estudio teórico comparativo del efecto del coeficiente U de Hubbard en los semiconductores TiO2 y ZnO(2021) Rossi Fernández, Ana C.; Schvval, Ana Belén; Jiménez, María Julia; Cabeza, Gabriela F.; Morgade, Cecilia Inés NoraLas nanoestructuras de semiconductores como el TiO2 y el ZnO han demostrado ser capaces de mediar la oxidación fotocatalítica de contaminantes orgánicos para su eliminación del agua. Por eso es interesante la descripción correcta de sus propiedades electrónicas. La Teoría de la Funcional Densidad (DFT)1) suele subestimar el ancho de banda prohibida (BG) de estos óxidos. Entonces para resolver los errores de autointeracción para materiales de electrones fuertemente correlacionados se utiliza el método conocido como DFT + U2). Este método impone un coeficiente U, de Hubbard, de funcional tipo Coulomb para la representación correcta de los orbitales d de metales de transición como el Ti y el Zn. En el presente trabajo se pudo comprobar como el factor U utilizado afecta a los parámetros de red y esta variación se produce en sentido opuesto para dichos óxidos.