Propiedades optoelectrónicas de nanodiscos y nanoconos de carbono

Abstract

Los nanoconos de carbono son estructuras observadas por primera vez en las terminaciones de nanotubos, presentando ápices similares a la super cie de fullerenos. Actualmente existen procesos industriales que pueden generar mezclas de nanodiscos y nanoconos. En esta Tesis se presenta un estudio teórico de las propiedades electrónicas y ópticas de nanodiscos y nanoconos de carbono monocapa, dentro del esquema de enlace fuerte. El patrón espacial de la densidad local de estados no es homogéneo y en función de la energía exhibe los elementos de simetría, las condiciones de borde y la presencia de defectos topológicos en la estructura. En los nanodiscos, sus átomos no exhiben desviaciones signi cativas de la neutralidad eléctrica; en cambio, los nanoconos alojan carga negativa en los defectos apicales y positiva en los bordes zigzag. La carga se puede redistribuir en presencia de un campo eléctrico externo, pero las desviaciones más signi cativas ocurren en el borde y en el ápice. El espectro de absorción es dependiente de la polarización de la radiación electromagnética y de la abertura angular del cono. Cuando la polarización es paralela al eje del cono, las transiciones de baja energía están suprimidas, debido a la naturaleza de los estados en torno al nivel de Fermi. Se muestra que el espectro de absorción es fuertemente afectado por la presencia de un campo eléctrico. En la región infrarroja aparece una resonancia modulada por el campo, mientras que el peak de absorción para transiciones entre las energías de las singularidades de Van Hove se suaviza en la medida que la intensidad del campo aumenta.