dc.creator | Baldez, Raisi Natalia Lenz | |
dc.date.accessioned | 2018-07-10T20:59:29Z | |
dc.date.available | 2018-07-10T20:59:29Z | |
dc.date.issued | 2017-01-31 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/13736 | |
dc.description.abstract | In this thesis we propose a improvement of the Genetic Algorithm (GA) method that is used to
search the stability of geometry of atomic clusters. The proposed improvements consist by introducing
two new operators: the topological index and the discretization of the configurational
space via multi-grid technique. This study using a semi-empirical Tight-Binding potential for
the 19-atom Ti cluster showed that the multi-grid technique applied in the initial steps of the AG
search selects regions on the potential energy surface accessible to the problem, however, there
is no guarantee that the selected regions will be those associated with the global minimum. The
use of the topological index results in a higher success rate in relation to the non use of this
index, that is, a greater number of independent trajectories in the configurational space presents
energies closer to the best solution found. This implementation of AG with topological index
was applied to the study of Ti, Pd, Pt and Au clusters with up to 6 (six) atoms. Our structural
results for these six-atom clusters demonstrate good agreement with the literature. Then We
study the interaction of these 6 and 13 Ti, Pd, Pt and Au clusters with a pristine graphene sheet
and containing a Stone-Wales (SW) defect. We show that the presence of the defect increases
the binding energy of the six-metal clusters with the graphene sheet even when these clusters
are deposited outside from the defect region. We also show that the magnitude of the clustergraphene
interactions obey the d-band model. Finally, using the lower energy configuration for
the Pt13-graphene interacting system (with SW defect), we studied (i) the cluster oxidation of
Pt13 and (ii) we started the study of the process of transforming the CO molecule intoCO2 when
the interaction of the CO molecule with the oxidized Pt13 cluster on the graphene sheet. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Algoritmo genético | por |
dc.subject | Clusters | por |
dc.subject | Grafeno | por |
dc.subject | Genetic algorithm | eng |
dc.subject | Clusters | eng |
dc.subject | Graphene | eng |
dc.title | Utilização de algoritmo genético para a determinação da estabilidade de aglomerados atômicos e as aplicações destes com grafeno | por |
dc.title.alternative | Use of genetic algorithm to determine the stabilization of atomic clusters and their aplications with graphene | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | Nesta tese é apresentada inicialmente uma proposta para a melhoria do método do Algoritmo
Genético (AG) que é utilizado para encontrar a geometria de estabilidade de clusters atômicos.
As melhorias propostas consistem em introduzir dois novos operadores: o índice topológico e
a discretização do espaço configuracional via técnica de multi-grid. Este estudo utilizando um
potencial semi-empírico Tight-Binding para o cluster de Ti com 19 átomos mostrou que a técnica
de multi-grid aplicada aos passos iniciais da busca via AG seleciona regiões na superfície
de energia potencial acessível ao problema, porém não há garantias de que as regiões selecionadas
sejam aquelas associadas ao mínimo global. Já a utilização do índice topológico resulta
numa maior taxa de sucesso em relação ao não uso deste índice, ou seja, um maior número
de trajetórias independentes no espaço configuracional apresenta energias mais próximas da
melhor solução encontrada. Esta implementação do AG com índice topológico foi aplicada ao
estudo de clusters de Ti, Pd, Pt e Au com até 6 (seis) átomos. Nossos resultados estruturais para
estes aglomerados de seis átomos demonstram boa concordância com a literatura. Em seguida
estudamos a interação destes clusters de 6 e 13 átomos de Ti, Pd, Pt e Au com uma camada de
grafeno pristina e contendo um defeito do tipo Stone-Wales (SW). Mostramos que a presença
do defeito aumenta a energia de ligação dos clusters metálicos de 6 átomos com a camada de
grafeno, mesmo quando estes clusters são depositados fora da região do defeito. Mostramos
ainda que a magnitude das interações cluster-camada de grafeno obedecem o modelo da banda
d. Finalmente, utilizando a configuração de menor energia para o sistema interagente Pt13-
grafeno (com defeito SW), estudamos (i) a oxidação do cluster de Pt13 e (ii) iniciamos o estudo
do processo de transformação da molécula de CO em CO2 quando da interação da molécula de
CO com o cluster Pt13 oxidado sobre a camada de grafeno. | por |
dc.contributor.advisor1 | Piquini, Paulo Cesar | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4496249071363237 | por |
dc.contributor.referee1 | Anversa, Jonas | |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5704228266580089 | por |
dc.contributor.referee2 | Rossato, Jussane | |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/2289911377012512 | por |
dc.contributor.referee3 | Calegari, Eleonir João | |
dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/6030572534512173 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/5339600866503949 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Física | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Física | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |