Estudio teórico-computacional de diversas nanoestructurasheteroagregados, agregados soportados y nanotubos

Resumo

Esta tesis recoge una serie de estudios en los que, mediante técnicas de simulación en ordenador y modelos teóricos de diferente complejidad, se analizaron diversas propiedades de heteroagregados, agregados soportados y nanoestructuras. Se ha utilizado el método de Dinámica Molecular y los modelos teóricos aplicados abarcan potenciales semiempíricos clásicos, modelos de Enlace Fuerte y cálculos basados en la Teoría del Funcional de la Densidad. En el capítulo 3 se describe el estudio de pequeños agregados libre Fe-C. El objeto de este estudio es, dado que se ha observado experimentalmente que el Fe forma metalocarbohedrenos (agregados con forma de jaula de estequiometría M8C12, siendo M un metal de transición), analizar los modos de crecimiento de los agregados Fe-C y compararlos con los de agregados compuestos de otros metales de transición que también forman metalocarbohdrenos. En el capítulo 4 se describe un estudio DFT de agregados binarios Si-C, en el rango de 11-12 átomos, con un máximo de 3 átomos de Si, para ver si se produce una transición de estructuras planas a tridimensionales a medida que se incrementa la proporción de Si en el agregado. Como resultado se encontró que se producía una fuerte competición entre cadenas lineales y anillos planos, mientras que las estructuras tridimensionales eran siempre mayores en energía, incluso cuando hasta tres átomos de Si se insertan en el agregado. El capítulo 5 recoge el estudio de las estructuras y magnetismo de agregados de Fe soportados sobre una superficie de Al. Las estructuras de mínima energía se hallaron con un potencial clásico (el MEAM), y el magnetismo de las estructuras obtenidas se analizó con un modelo de Enlace Fuerte Autoconsistente. Se observó una tendencia de los agregados a embeberse en la segunda capa del sustrato, formando islas compactas, excepto para agregados con 2, 3 y 5 átomos. Además se obtuvo que los agregados era no m