INSTABILIDADE ESTRUTURAL EM COMPÓSITOS C-BN/H-BN: UM ESTUDO DA TEORIA DO FUNCIONAL DA DENSIDADE SOBRE A DEPENDÊNCIA DA PROPORÇÃO DE FASE

Pedro Altero Parra; Eliezer Fernando de Oliveira

Título do Trabalho

Autores

Pedro Altero Parra
Eliezer Fernando de Oliveira

Modalidade

Resumo

Área temática

Modelagem de Materiais

Data de Publicação

23/01/2026

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

pt-BR

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/virtppgctm-571248/1411331-instabilidade-estrutural-em-compositos-c-bnh-bn--um-estudo-da-teoria-do-funcional-da-densidade-sobre-a-dependen

ISBN

978-65-272-2157-9

Palavras-Chave

Nitreto de Boro, Compósitos c-BN/h-BN, Teoria do Funcional da Densidade, Propriedades Magnéticas, Transição de Fase, Estabilidade Estrutural

Resumo

Este trabalho investiga a estrutura eletrônica e as propriedades magnéticas de compósitos de nitreto de boro cúbico (c-BN) e hexagonal (h-BN), focando no impacto da proporção de fase e espessura da camada de c-BN na estabilidade estrutural e na ordem magnética. O estudo visa modular o magnetismo através do controle da heteroestrutura. A pesquisa utilizou a Teoria do Funcional da Densidade (DFT) via Quantum ESPRESSO, empregando o funcional GGA-PBE e pseudopotenciais PAW. Foram incluídas correções de Van der Waals (DFT-D3) para descrever as interações entre camadas de h-BN. Compósitos de 96 átomos foram submetidos à otimização de geometria com relaxamento apenas na direção z e cálculos spin-polarizados para verificar a estabilidade de estados Ferromagnéticos (FM) e Antiferromagnéticos (AFM). Os parâmetros incluíram energia de corte de 80 Ry e grade de pontos-k 6x6x1. A validação com estruturas puras mostrou concordância experimental: o c-BN manteve-se rígido (ligação B-N ≈ 1.571 Å) e o h-BN apresentou contração inter-camada (≈ 3.43 Å) devido ao DFT-D3. A análise dos compósitos revelou um limite de estabilidade para a fase c-BN. O compósito 20% c-BN (2 camadas) sofreu transição de fase completa para h-BN, resultando em um estado final Não-Magnético (NM), instabilidade confirmada por testes em slab puro. O caso 40% c-BN (4 camadas) mostrou-se um limiar de instabilidade. Acima desse limite, os compósitos mantiveram a fase c-BN e exibiram magnetismo dependente da proporção: 60% c-BN convergiu para AFM, enquanto 50% e 80% c-BN convergiram para FM. Conclui-se preliminarmente que existe uma espessura mínima (2-4 camadas) para a estabilidade do c-BN e que a proporção de fase é viável para modular o ordenamento magnético. Os próximos passos incluem finalizar cálculos de convergência (caso 40/60) e analisar a estrutura de bandas e DOS.

Título do Evento: 6ª Reunião Técnica do Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais
Cidade do Evento: Presidente Prudente
Título dos Anais do Evento: Anais da 6ª Reunião Técnica do Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

PARRA, Pedro Altero; OLIVEIRA, Eliezer Fernando de. INSTABILIDADE ESTRUTURAL EM COMPÓSITOS C-BN/H-BN: UM ESTUDO DA TEORIA DO FUNCIONAL DA DENSIDADE SOBRE A DEPENDÊNCIA DA PROPORÇÃO DE FASE.. In: Anais da 6ª Reunião Técnica do Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais. Anais...Presidente Prudente(SP) UNESP, 2025. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/virtppgctm-571248/1411331-INSTABILIDADE-ESTRUTURAL-EM-COMPOSITOS-C-BNH-BN--UM-ESTUDO-DA-TEORIA-DO-FUNCIONAL-DA-DENSIDADE-SOBRE-A-DEPENDEN. Acesso em: 14/03/2026