O estudo computacional desenvolvido por pesquisadores do IFGW sobre a irradiação por laser e feixe de elétrons foi publicado na revista Nano Letters em 22/01/2024, com o título: “Disentangling the Effects of Laser and Electron Irradiation on AgX (X = Cl, Br, and I): Insights from Quantum Chemical Calculations”. O artigo Nano Letters 24(10), 3021-3027(2024) foi destaque de capa principal do volume 24,fascículo 10. Esse estudo foi conduzido pelo pós-doutorando Luís A. Cabral com a supervisão do Prof. Edison Z. da Silva, ambos do Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Esses resultados são os frutos obtidos durante o estágio de pós-doutoramento no exterior (BEPE-FAPESP) na Universidade Jaume 1, em Castelló de la Plana-Espanha, no grupo do Prof. Juan Andrés. A pesquisa adicionalmente contou com os co-autores: Prof. Edson R. Leite, do Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano), Prof. Elson Longo, do Departamento de Química da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e Prof. Miguel A. San-Miguel, do Instituto de Química da UNICAMP.

Figura: Capa principal da revista Nano Letters, Volume 24(10).

 

Neste artigo, os efeitos da irradiação por laser (LI) e irradiação por elétrons (EI) nas propriedades estruturais e eletrônicas de diferentes polimorfos de haletos de prata, AgX (X = Cl, Br e I) são investigados utilizando uma abordagem atomística de primeiros princípios, baseada na temperatura eletrônica (Te) dentro do modelo de duas-temperaturas (TTM), e aumentando o número total de elétrons (Ne), respectivamente. Simulações de dinâmica molecular ab initio (AIMD) fornecem uma visualização clara de como Te e Ne induzem o processo de transformação estrutural e eletrônica durante a LI/EI. Nossos resultados revelam os processos de difusão dos íons Ag e X e amorfização das redes de AgX com uma abordagem direta e interpretação elucidativa da evolução temporal da formação de nanoclusters de Ag e X sob altos valores de Te e Ne. O presente trabalho fornece os detalhes físicos e químicos observados durante as simulações da LI/EI, e apresenta-se como uma poderosa ferramenta para a modelagem em larga escala de outros semicondutores.

 

Os resultados atuais têm o potencial de beneficiar diversas comunidades científicas nas áreas de ciência de materiais, física, química e engenharia, oferecendo conhecimentos abrangentes sobre procedimentos assistidos por LI/EI, permitindo projetar a próxima geração de materiais eletrônicos, contribuindo com a indústria de semicondutores e nanotecnologia. “Nos últimos anos, a irradiação por laser e elétrons (LI/EI) tornaram-se ferramentas poderosas e inovadoras para modificar materiais semicondutores em escalas nano/atômicas. Isto requer uma compreensão detalhada da evolução estrutural de processos fora do equilíbrio iniciados por essas irradiações”, explica o Prof. Edison Z. da Silva.

 

Este tema de pesquisa desenvolvido pelos pesquisadores do IFGW tem atraído a atenção da comunidade científica, pois o alto custo computacional e a complexidade das simulações envolvendo a incidência de lasers são barreiras que devem ser vencidas. Essa linha de pesquisa continua ativa e rendendo bons frutos, proporcionando a obtenção de novos resultados e abrindo novos ramos de estudo, em que novos métodos computacionais, escalas de simulação e teorias físicas continuam sendo amplamente estudadas com o foco do entendimento dos efeitos de feixes de laser em materiais semicondutores.

 

Interessados nos resultados de nossas pesquisas em simulações computacionais, podem entrar em contato com o Prof. Edison Z. da Silva no email: Este endereço para e-mail está protegido contra spambots. Você precisa habilitar o JavaScript para visualizá-lo..

 

Esta pesquisa teve apoio da FAPESP, projetos: 2018/20729-9, 2021/09187-2 (LC);

2013/07296-2 (EZS, MSM and EL), 2016/23891-6, 2017/26105-4 (EZS, MSM).

 

O artigo Nano Letters 24(10), 3021(2024) pode ser acessado através do seguinte link:

 

Luis Cabral, Edson R. Leite, Elson Longo, Miguel A. San-Miguel, Edison Z. da Silva, Juan

Andrés: “Disentangling the effects of laser and electron irradiation on AgX (X=Cl, Br and I):

insights from quantum chemical calculations”, Nano Letters 24(10), 3021(2024). Publicado

online em 22/01/2024,

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c04130.