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Nathália Leal Marinho Costa (UFC) – As Propriedades Termodinâmicas Universais das Cadeias Lineares de Carbono – 6 de Maio 14:00

6 de maio:14:00 - 15:00

A carbina é uma cadeia linear infinitamente longa de átomos de carbono (LCCs do inglês: linear carbon chains) é a forma paradigmática de hibridização sp e um alótropo verdadeiramente unidimensional do elemento carbono. Esse nanofio de carbono é um material unidimensional com propriedades únicas, incluindo altas temperaturas de Debye e regras de seleção restritas para interações de fônons. Os nanotubos de múltipla MW, dupla DW e única SW camada são considerados ambientes ideais para a síntese das LCCs estáveis com até 6000 átomos de carbono [1]. Essas LCCs são objetos de estudo muito atraentes na busca de propriedades para novas aplicações. Em particular, as LCCs estão intimamente relacionadas a condições extremas. Por exemplo, foi o estudo das cadeias de carbono no espaço interestelar que contribuíram para trazer o fulereno à cena, em 1985 por Robert Curl e colaboradores [2].

Neste seminário, discutirei alguns trabalhos recentes do nosso grupo [3,4] que investigam as cadeias lineares de carbono sob a variação da pressão e da temperatura. No estudo de LCCs sob a variação de temperatura, mostramos que a dependência da temperatura da frequência da banda C do modo Raman óptico que atua como uma sonda para as propriedades térmicas das LCCs, que são bem descritas dentro do formalismo de Debye, mesmo em temperatura ambiente. Portanto, com base em uma abordagem semi-empírica, mostramos como usar a banda C para avaliar a energia interna dos LCCs, o calor específico, coeficiente de expansão térmica, deformação térmica e parâmetro de Grüneisen, fornecendo relações universais para essas grandezas em termos de número de átomos de carbono e da temperatura.

[1] Zhang Y, Su Y, Wang L, Kong ES-W, Chen X, Zhang Y. A one-dimensional extremely covalent material: monatomic carbon linear chain. Nanoscale Res Lett. 6(1), 577, 2011.

[2] Smalley RE. Discovering the fullerenes. Rev Mod Phys. 69(3), 723–30, 1997.

[3] Sharma K, Costa NL, Kim YA, Muramatsu H, Barbosa Neto NM, Martins LGP, et al. Anharmonicity and Universal Response of Linear Carbon Chain Mechanical Properties under Hydrostatic Pressure. Phys. Rev. Lett.125(10),105501, 2020.

[4] Costa N.L, Sharma K, Kim Y, Choi G.B, Endo M, Barbosa N. Paschoal A, Araujo P. Thermodynamics of linear carbon chains. Phy. Rev Lett. 126, p. 125901, 2021.

Detalhes

Data:
6 de maio
Hora:
14:00 - 15:00
Website:
https://sites.google.com/view/matter-ufrgs/

Local

https://mconf.ufrgs.br/webconf/seminarios-de-fisica-da-materia-condensada-if-ufrgs