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Título : Estudio de nano cintas de siliceno dopadas con hidrógeno para determinar las respuestas ópticas y plasmónicas en la frecuencia de Terahertz a UV-VIS.
Autor : Ureña Callay, Gabriela Belén
Director(es): Pachacama, Richard
Tribunal (Tesis): Quingatuña, Dalinda
Palabras claves : BIOFÍSICA;TEORÍA FUNCIONAL DE LA DENSIDAD;MECÁNICA CUÁNTICA;NANOCINTAS;PLASMONES
Fecha de publicación : mar-2018
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Ureña Callay, Gabriela Belén. (2018). Estudio de nano cintas de siliceno dopadas con hidrógeno para determinar las respuestas ópticas y plasmónicas en la frecuencia de Terahertz a UV-VIS. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTFC;86T00064
Abstract : The present work investigates the electronic and optic properties of periodic arrays of silicene nanorribbons using the Time Dependent Density Functional Theory (TDDFT) and the random phase approximation (RPA). The intrinsic conditions (without doping) and extrinsic conditions (with electronic doping and temperature) are analyzed at lower energies at 20 eV. The effect of the electronic doping is studied though a positive or negative displacement of the Fermi level, which allows emulating the injection or ejection of load carriers. The considered temperature levels range from 300K to 900K. The silicene nanorribbons under study belong to the 3p+2 family, denoting as 5ASiNR. The results show that the silicene nanorribbons with armchair chirality have semiconducting properties, with a band gap of 80 meV approximately. Regarding the optical properties of this nano-system, 5ASiNR is characterized by two plasmonic structures analog to interband plasmons 𝜋 and 𝜋 − 𝜎 identified in the two-dimensional silicene. These are at lower energies at 4.5 eV.In the region of lower energies at 1 eV, two new plasmonic structures similar to the detected in graphene nanorribbons called plasmon confinement (interband) and surface plasmon (intraband). The latter shows excellent sensitivity to doping or temperature. The findings indicate that silicene nanorribbons arrays can be implemented in the design of ultracompact nano-devices with a wide range of applications.
Resumen : En el presente trabajo se investiga las propiedades electrónicas y ópticas de matrices periódicas de nano cintas de siliceno usando la Teoría del Funcional de la Densidad Dependiente del Tiempo (TDDFT) y la Aproximación en Fase Aleatoria (RPA). Condiciones intrínsecas (sin dopaje) y extrínsecas (con dopaje electrónico y temperatura) son analizadas a energías menores a 20 eV. El efecto del dopaje electrónico es estudiado mediante un desplazamiento positivo o negativo del nivel de Fermi, lo cual permite emular la inyección o eyección de portadores de carga. Los niveles de temperatura considerados van desde 300 K a 900 K. Las nano cintas de siliceno bajo estudio pertenece a la familia 3p+2, denotado como 5ASiNR. Nuestros resultados muestran que las nano cintas de siliceno con quiralidad armchair presentan propiedades semiconductoras, con un band gap de aproximadamente 80 meV. Respecto a las propiedades ópticas de este nanosistema, 5ASiNR se caracteriza por dos estructuras plasmónicas análogas a los plasmones interbanda 𝜋 y 𝜋 − 𝜎 detectados en el siliceno bidimensional. Estos se encuentran a energías menores a 4.5 eV. En la región de energías menores a 1 eV, se detectaron dos nuevas estructuras plasmónicas similares a las detectas en nano cintas de grafeno y llamados como plasmón confinado (interbanda) y plasmón de superficie (intrabanda). Este última muestra una excelente sensibilidad al dopaje o temperatura. Nuestros resultados revelan que las matrices de nano cintas de siliceno pueden ser empleadas en el diseño de nuevos nanodispositivos ultra-compactos con un amplio rango de aplicaciones.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/8605
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