Abstract

GONZALEZ, J. M et al. Estudio computacional de las estructuras alotrópicas del carbono utilizando Teoría de Funcionales de Densidad (DFT). ing.cienc. [online]. 2014, vol.10, n.19, pp.145-162. ISSN 1794-9165.

En este artículo se simularon las principales estructuras alotrópicas del carbón (diamante, grafito, nanotubos y fulereno C60), utilizando la Teoría de Funcionales de Densidad (DFT). Para el diamante los resultados mostraron la formación de enlaces tipo sp3 y baja reactividad química, indicando baja probabilidad de formar otros compuestos y altas propiedades mecánicas. En la estructura del grafito se observó evidente debilidad interplanar, la cual está relacionada con los procesos de lubricación sólida. Se observaron enlaces metálicos carbón-carbón y polarizaciones en las esquinas de la estructura del nanotubo tipo armchair, estabilizando la estructura y permitiendo el crecimiento del nanotubo. En la estructura del fulereno C60 se confirmó el comportamiento nano jaula de Faraday, junto con baja probabilidad de polarización interatómica, indicando alta estabilidad estructural. Además, se utilizaron los valores de la energía total (TE) y la energía de repulsión nuclear (NRE) para realizar comparaciones energéticas entre diferentes estructuras, lo que permitió el estudio de la estabilidad electrónica y su relación con las propiedades mecánicas.

Keywords : DFT; simulación computacional; estructuras alotrópicas; orbital molecular; potencial electroestático.

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