Propriedades Estruturais, Eletrônicas e Vibracionais dos Nitretos do Grupo III na Fase Hexagonal Compacta e na sua Forma Hexagonal 2D
Nitretos do Grupo III, Propriedades Estruturais, Propriedades Vibracionais, Tensões hidrostáticas, Tensões biaxiais, Transição de Fase.
Neste Trabalho, investigamos as propriedades estruturais e vibracionais dos Nitretos do grupo III (AlN, GaN e InN) na estrutura hexagonal compacta, utilizando métodos de primeiros princípios baseados na Teoria do Funcional da Densidade. Os parâmetros estruturais, foram calculados para as fases wurtzita, zincblende, rocksalt e hexagonal compacta dos nitretos do grupo III, cujos resultados estão em boa concordância com os dados divulgados na literatura. Também determinamos tanto as pressões hidrostáticas de transição, como obtivemos as curvas de nível para a variação da energia total, com relação à estrutura wurtzita, quando esta é submetida a tensões biaxiais. Os resultados obtidos revelaram que os Nitretos do grupo III, na estrutura hexagonal compacta, formam um sistema cristalino instável devido ao surgimento de repulsão coulombiana entre cátions e/ou ânions de camadas adjacentes na direção c da estrutura hexagonal compacta destes materiais. Esta repulsão serve de “gatilho” para o surgimento do modo vibracional A2u(TO), que tem frequência negativa, facilitando a transição estrutural da fase hexagonal compacta para a estrutura wurtzita que é a mais estável. Finalmente, as propriedades vibracionais dos Nitretos do grupo III na estrutura hexagonal compacta também mostraram que os modos acústicos deste sistema também possuem frequências de vibração negativas. Este caso podemos supor que, com o auxílio destes modos acústicos, facilite a transição de fase entre esta estrutura para a fase rocksalt. Esperamos que este estudo contribua para a das propriedades estruturais desses materiais e a viabilidade da obtenção destes na forma 2D.