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Ver el documento (formato PDF)   Güller, Francisco.  "Propiedades electrónicas y magnéticas de dicalcogenuros de metales de transición en la nanoescala"  (2015-03-27)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
En esta tesis de doctorado se analizan propiedades electrónicas de nanoestructuras de dicalcogenuros de metales de transición. Estos compuestos de naturaleza iónico-covalente, tienen fórmula química MX2, en la cual M es un metal de transición y X puede ser S, Se o Te. Estos compuestos son de naturaleza laminar y tal como acontece con el grafito, las láminas que los constituyen, o sea monocapas de grafeno en el caso del grafito y tricapas atómicas en el caso de los dicalcogenuros, se pueden aislar o separar fácilmente puesto que la unión entre ellas es de tipo van der Waals. En la primera parte de la tesis se exponen propiedades generales de tricapas 2D de los materiales estudiados. Se presentan las características de los dos tipos de politipos, 1T y 1H, en los que aparecen en la naturaleza y se analiza el problema de la estabilidad estructural y la preferencia por uno u otro tipo de politipo. Siendo el objeto principal de esta tesis el estudio de propiedades de nanoestructuras cuasi unidimensionales obtenidas a partir de las tricapas MX2, se focaliza en las características de los estados electrónicos y en el efecto de vacancias e impurezas en los dos tipos de nanocintas 1D que se pueden obtener con más facilidad a partir de ellas. Las nanocintas con bordes tipo diente de sierra son polares, abordamos en particular los efectos de la presencia de polaridad eléctrica en estas nanocintas y analizamos la evolución de la polaridad con el ancho de las cintas y la estabilidad energética frente a nanocintas no polares. Surge a raíz de este estudio la predicción de una transición de fase metalaislante en nanocintas de los dicalcogenuros aislantes MoS2 y MoSe2. En la segunda parte de este trabajo se estudia el surgimiento de magnetismo de baja dimensión en nanocintas de dicalcogenuros metálicos, en particular en el caso de nanocintas de NbS2, compuesto que en dimensión mayor no es magnético. El estado fundamental que se encuentra para estas nanocintas es de tipo de onda de densidad de espín (SDW) Rastreamos el origen de estas soluciones magnéticas a particularidades de la superficie de Fermi de las tricapas a partir de las cuales se generan las nanocintas. Palabras clave: Nanoestructuras, Dicalcogenenuros de Metales de Transición, Polaridad en nanoestructuras, Nanomagnetismo, Ondas de Densidad de Espín.

Abstract:
In this thesis we analyze electronic properties of transition metal dichalcogenide nanostructures. These compounds have the chemical formula MX2, where M is a transition metal atom and X can be S, Se or Te. They show varying degrees of covalency in their atomic bonds. As in the case of graphite, dichalcogenides have laminar structures. Their constituting layers, atomic monolayers in the case of graphite (graphene) and trilayers in the case of the dichalcogenides of our interest, can be easily isolated since the interaction between them is of van der Waals type. The first part of the thesis describes general properties of 2D trilayers of the studied materials. The characteristics of the two polytypes which appear in nature, 1T and 2H, are analyzed, together with the problem of structural stability and the preference of a given dichalcogenide for one or the other polytype. The main theme of this thesis being the study of quasi onedimensional nanostructures obtained from the MX2 trilayers, its´ focus is set on the characteristics of the electronic states and on the effect of vacancies and impurities in the two simplest types of 1D nanoribbons: the so-called zigzag and armchair types. Zig-zag nanoribbons are polar, and we pay special attention to the effects of electrical polarity in these nanoribbons. We analyze the evolution of polarity effects with ribbons' width and the energetic stability in comparison to non polar nanoribbons. Based on the results of this study, we predict a metal to insulator phase transition in nanoribbons of the non-metallic dichalcogenides MoS2 y MoSe2. The second part of this work describes the emergence of low-dimensional magnetism in nanoribbons of metallic dichalcogenides, in particular NbS2, a compound which does not show magnetic order in two or three dimensions. The ground state found for these nanoribbons is a type of spin density wave (SDW). We trace the origin of these magnetic solutions to peculiarities of the Fermi surface of the trilayers from which the nanoribbons originate. Keywords: Nanostructures, Transition Metal Dichalcogenides, Polarity in nanostructures, Nanomagnetism, Spin Density Waves.

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Registro:
Título : Propiedades electrónicas y magnéticas de dicalcogenuros de metales de transición en la nanoescala     =    Electronic and magnetic properties of transition metal dichalcogenides in the nanoscale
Autor : Güller, Francisco
Director : Llois, Ana María
Consejero : Depine, Ricardo Angel
Jurados : Busnengo, Heriberto  ; Goldberg, Edith Catalina  ; Arrachea, Liliana
Año : 2015-03-27
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). Centro Atómico Constituyentes
Grado obtenido : Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Físicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5686_Guller
Idioma : Español
Area Temática : Física / Física de los Materiales
Física / Física Cuántica
Palabras claves : NANOESTRUCTURAS; DICALCOGENENUROS DE METALES DE TRANSICION; POLARIDAD EN NANOESTRUCTURAS; NANOMAGNETISMO; ONDAS DE DENSIDAD DE ESPIN; NANOESTRUCTURES; TRANSITION METAL DICHALCOGENIDES; POLARITY IN NANOSTRUCTURES; NANOMAGNETISM; SPIN DENSITY WAVES
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