DISEÑO COMPUTACIONAL DE LA ALEACIÓN TMD CrMoS4 - UN ESTUDIO MEDIANTE DFT

Resumen

Los dicalcogenuros de metales de transición (TMD) son materiales bidimensionales con una estequiometría típica de XY₂, donde X representa un metal de transición y Y un calcógeno. Este grupo es de gran interés para la comunidad científica debido a que sus materiales constituyentes poseen una monocapa análoga al grafeno. Dicha similitud ha enfocado la investigación en las propiedades físicas de estos materiales en la búsqueda de TMD con características comparables al grafeno. A diferencia del grafeno, que tiene una banda prohibida cero, los TMD exhiben una banda prohibida intermedia, clasificándolos como semiconductores. En consecuencia, son candidatos ideales para la integración en diversos sectores, particularmente en la industria optoelectrónica. En este contexto, el presente estudio tiene como objetivo dilucidar ciertas propiedades físicas de la monocapa de la aleación TMD CrMoS₄, un material que no ha sido explorado ni en la literatura teórica ni experimental. Los resultados para la aleación CrMoS₄ pueden compararse con los de las monocapas de 2H–CrS₂ y 2H–MoS₂, bien documentadas en la literatura. La metodología de investigación implicó el diseño computacional de las celdas primitivas de 2H–CrS₂, 2H–MoS₂ y la aleación TMD CrMoS₄. Tras la fase de diseño, se realizaron cálculos computacionales de las propiedades optoelectrónicas en las celdas primitivas en su estado fundamental utilizando el módulo CASTEP de Material Studio bajo la Aproximación de Gradiente Generalizado (GGA) dentro de la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT). Los resultados indican que ambas monocapas exhiben una banda prohibida que oscila entre 0,90 eV y 1,20 eV, y las conclusiones sugieren que los materiales en estudio son estructuralmente estables y semiconductores.