Efeitos eletromecânicos em nanotubos de carbono - Alves, Marcos Veríssimo. (UFRJ, 2002)
[PT] Nesta tese estudamos efeitos eletromecânicos em nanotubos de carbono de parede única isolados, utilizando cálculos ab initio no formalismo da Teoria do Funcional da Densidade e o formalismo tight-binding. Estudamos inicialmente os efeitos de injeção de carga em nanotubos de carbono, propondo um modelo tight-binding de energia total para explicar a rica variedade de características observadas a partir dos cálculos ab initio. Estudamos os efeitos de injeção de carga nas frequências de fônons de nanotubos metálicos, discutindo as possíveis implicações dos efeitos que observamos para experimentos. Em seguida, propomos um modelo para pólarons em nanotubos de carbono semicondutores, utilizando os cálculos ab initio para obter os parâmetros de nosso modelo, como a constante de acoplamento elétron-fônon e as constantes elásticas de dois nanotubos zigue-zague semicondutores de diâmetros diferentes. Discutimos nosso resultados e sua relevância no contexto de nanoatuadores eletromecânicos.[EN] In this Thesis, we study electromechanical effects in carbon nanotubes by means of ab initio calculations within the Density Functional Theory nd tight-binding formalisms. We start by investigating the effects of charge injection in isolated singlewall carbon nanotubes, and we propose a tight-binding total energy model to explain the wealth of behaviors observed in the ab initio calculations. We study the effects of charge injection on the phonon frequences of metallic nanotubes, discussing the possible implications of our results for experiments performed recently. After that, we propose a model to describe polarons in semiconducting carbon nanotubes, using the DFT calculations to extract the parameters relevant to our model, namely the electron-phonon coupling and the elastic constants of two semiconducting zigzag carbon nanotubes with different diameters. We discuss our results and their relevance in the context of electromechanical actuators.