Estudo investiga diferentes fases de material semicondutor de baixo custo
Agência FAPESP * – O pesquisador Miguel San-Miguel, docente da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e associado ao Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), em conjunto com Luis Henrique Lacerda, professor da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), estudaram o potencial do molibdato de manganês (MnMoO4) para o desenvolvimento de dispositivos magnéticos, ópticos, eletrônicos e aplicação em processos fotocatalíticos, além de atividades antivirais e antibacterianas.
O CDMF é um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da FAPESP sediado na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar).
O MnMoO4 é um semicondutor amplamente empregado no desenvolvimento de supercapacitores usados em vários tipos de dispositivos eletrônicos, componentes de veículos elétricos/híbridos, fontes de energia de reserva etc. Esse material se destaca por suas propriedades eletrônicas, alta estabilidade termodinâmica e baixo custo econômico.
Embora um número expressivo de trabalhos possa ser encontrado a respeito desse material, Lacerda conta que uma lacuna importante na literatura foi encontrada. “Havia certa obscuridade sobre os três principais polimorfos do molibdato de manganês (α, β, e ω), uma vez que poucos estudos tratavam do polimorfismo e alguns trabalhos relacionam uma dessas fases a grupos espaciais incorretos”, explicou o pesquisador.
Frente a isso, o estudo publicado envolve uma investigação por density functional theory (DFT) abrangente das fases α, β e ω do molibdato de manganês, analisando sua estrutura cristalina, estabilidade e propriedades eletrônicas e magnéticas. Os resultados mostram que todas as fases do MnMoO4 são estáveis em condições ambiente e que a transição entre os diferentes polimorfos se dá por aplicação de pressão ou tratamento térmico prolongado. Além disso, os três polimorfos investigados apresentam estados magnéticos fundamentais com ordenamento antiferromagnético do tipo G com bandgap semicondutor.
A pesquisa está detalhada no artigo “Unraveling the MnMoO4 polymorphism: a comprehensive DFT investigation of α, β, and ω phases”, publicado no periódico Journal of Materials Science.
As descobertas recentes estão relacionadas diretamente ao projeto “Estudo teórico-computacional de materiais semicondutores com potencial fotocatalítico”, financiado pela FAPESP, e contam também com apoio de outros projetos da Fundação (2016/23891-6 e 2017/26105-4), além do Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC).
*Com informações da Assessoria de Imprensa do CDMF.
