Estudo da interface de heteroestruturas de alumínio com diamante puro e hidrogenado em proporção variável

Abstract

Este trabalho investiga, por meio de simulações computacionais, as propriedades de interfaces em compósitos de alumínio e diamante com diferentes proporções de hidrogenação (0%, 50% e 100%) e sob diversas temperaturas. Os resultados demonstram que o grau de hidrogenação da superfície do diamante influencia significativamente o comportamento da interface, tanto energeticamente quanto eletrostaticamente, com a formação de um forte dipolo elétrico orientado para o alumínio nas interfaces hidrogenadas. Verificou-se que, na ausência de hidrogênio, algumas das ligações faltantes do diamante são completadas pelos átomos de alumínio adjacentes. Por outro lado, a presença do hidrogênio impede a adsorção do alumínio à superfície do diamante de forma proporcional à sua concentração, sendo este efeito parcial na configuração com 50% de hidrogenação e total com 100% de hidrogenação.

This work investigates, through computational simulations, the properties of interfaces in aluminum–diamond composites with different degrees of hydrogenation (0%, 50%, and 100%) and under various temperatures. The results demonstrate that the level of hydrogenation on the diamond surface significantly influences the interfacial behavior, both energetically and electrostatically, with the formation of a strong electric dipole oriented toward the aluminum in the hydrogenated interfaces. It was found that, in the absence of hydrogen, some of the missing bonds on the diamond are completed by adjacent aluminum atoms. On the other hand, the presence of hydrogen prevents aluminum adsorption on the diamond surface in a manner proportional to its concentration, with this effect being partial in the 50% hydrogenation configuration and complete at 100% hydrogenation.