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.
Bandas de energia:
Primeira zona de Brillouin do grafite:
cc /2* )/2)(3/2(* al Dimensões:
)/8)(3/2(/8 233* ca
c*
l*
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
Bandas de energia no modelo plano:
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.
Primeira zona de Brillouin e superfície de Fermi:
Densidade de estados:
Resisitividade elétrica:
Comportamento comparativo:
Resistividade ao longo dos planos grafenos:
Resistividade ao longo da direção 002:
Efeito de Haas-Van Alphen:
Diamagnetismo no grafite:
B
perpendicular aos planos:
emu/gOe105,0 6aB
paralelo aos planos:
emu/gOe106,21 6c
Valor médio: emu/gOe105,73/)2( 6 ca
Característica atômica; independe da temperatura
Anéis de corrente; diamagnetismo de Landau
Suscetibilidade diamagnética:
Anisotropia na suscetibilidade diamagnética:
