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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.
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Bandas de energia:
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Primeira zona de Brillouin do grafite:
c* l* Dimensões:
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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 EF Grafite: comportamento semimetálico
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Bandas de energia no modelo plano:
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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.
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Primeira zona de Brillouin e superfície de Fermi:
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Densidade de estados:
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Resisitividade elétrica:
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Comportamento comparativo:
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Resistividade ao longo dos planos grafenos:
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Resistividade ao longo da direção 002:
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Efeito de Haas-Van Alphen:
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Diamagnetismo no grafite:
paralelo aos planos: Característica atômica; independe da temperatura perpendicular aos planos: Anéis de corrente; diamagnetismo de Landau Valor médio:
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Suscetibilidade diamagnética:
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Anisotropia na suscetibilidade diamagnética:
