Structural and electronic properties of organic and organometallic clusters

Abstract

O trabalho de investigação apresentado nesta dissertação visa compreender e analisar as propriedades estruturais e electrónicas de fulerenos, agregados mistos de carbono com átomos de metais de transição e ainda agregados mistos de silício com átomos de metais de transição. Foram utilizados métodos quânticos, predominantemente a Teoria do Funcional da Densidade (DFT) nas suas Aproximações da Densidade Local (LDA) ou do Gradiente Generalizado (GGA). O modelo de Tight-Binding (TB) foi utilizado nos estudos de agregados envolvendo um número de átomos mais elevado. Com efeito, nas últimas duas décadas foi reconhecido que os métodos ab initio e particularmente a DFT proporcionam uma descrição quantitativa de muitas propriedades associadas ao estado fundamental e a estados excitados de diferentes átomos, moléculas, agregados e sólidos, tornando-se desta forma num instrumento que permite prever eficazmente a estabilidade ou não de novos materiais com propriedades pré-definidas. Neste contexto, a maioria do trabalho apresentado nesta tese é exploratório e permitiu tirar conclusões bem definidas para os agregados estudados (e os materiais deles derivados). Basicamente foram estudados três grupos de agregados: fulerenos, metalocarbohedrenos (metcars) e agregados de silício com um átomo de transição.