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Tópicos a serem discutidos: Generalidades. Comparação grafite × diamante. Estrutura cristalina do grafite. Estrutura de bandas do grafite. Propriedades.

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1 Tópicos a serem discutidos: Generalidades. Comparação grafite × diamante. Estrutura cristalina do grafite. Estrutura de bandas do grafite. Propriedades elétricas, magnéticas e térmicas. Preparação de materiais grafíticos.

2 Bandas de energia:

3 Primeira zona de Brillouin do grafite: Dimensões: c* l*l*

4 Modelo plano: Dois átomos por célula unitária. 2N estados na primeira zona de Brillouin. Apenas elétrons contribuem. Método tight binding. Uma banda é suficiente. Gap de energia nulo na fronteira da primeira zona de Brillouin. Como em um semicondutor: banda de condução vazia em 0K Como em um metal: há níveis disponíveis logo acima de E F Grafite: comportamento semimetálico

5 Bandas de energia no modelo plano:

6 Modelo tridimensional: Quatro átomos por célula unitária. 2N estados na primeira zona de Brillouin. Apenas elétrons contribuem. Duas bandas acomodam todos os elétrons. Superfície de Fermi: em torno da aresta HKH. Pequena sobreposição de bandas. Portadores: elétrons e buracos. Baixa densidade de estados no nível de Fermi.

7 Primeira zona de Brillouin e superfície de Fermi:

8 Densidade de estados:

9 Resisitividade elétrica:

10 Comportamento comparativo:

11 Resistividade ao longo dos planos grafenos:

12 Resistividade ao longo da direção 002:

13 Efeito de Haas-Van Alphen:

14 Diamagnetismo no grafite: perpendicular aos planos: paralelo aos planos: Valor médio: Característica atômica; independe da temperatura Anéis de corrente; diamagnetismo de Landau

15 Suscetibilidade diamagnética:

16 Anisotropia na suscetibilidade diamagnética:


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