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PROPRIEDADES FÍSICAS DA MONOCAMADA JANUS RUICL:
ESTUDO VIA CÁLCULOS DE TEORIA DO FUNCIONAL DA
DENSIDADE (DFT)
Palavras-chave: DFT; Dihaletos de metais de transi¸c˜ao; Espectroscopia Raman; Espectroscopia no infravermelho; Optoeletrˆonic
Materiais bidimensionais (2D) tˆem despertado grande interesse cient´ıfico devido `as suas
propriedades f´ısicas e qu´ımicas distintas em rela¸c˜ao aos materiais no estado volum´etrico,
resultantes do forte confinamento quˆantico e da elevada raz˜ao ´area superficial/volume.
Nesse contexto, materiais do tipo Janus destacam-se por apresentarem assimetria estrutural fora do plano, o que induz propriedades eletrˆonicas, ´opticas e vibracionais diferenciadas. Neste trabalho, realiza-se uma investiga¸c˜ao sistem´atica das propriedades da
monocamada Janus RuICl por meio de c´alculos de primeiros princ´ıpios baseados na DFT,
utilizando a aproxima¸c˜ao GGA–PBE. Os resultados estruturais indicam que a monocamada ´e energeticamente e dinamicamente est´avel, conforme evidenciado pela energia de
coes˜ao e pela ausˆencia de frequˆencias imagin´arias na dispers˜ao de fˆonons. A an´alise
eletrˆonica revela um gap indireto de aproximadamente 1,62 eV, associado principalmente
`a hibridiza¸c˜ao entre os orbitais d do rutˆenio e os orbitais p dos halogˆenios. As propriedades ´opticas mostram forte anisotropia e elevada absor¸c˜ao na regi˜ao do ultravioleta,
sugerindo potencial para aplica¸c˜oes optoeletrˆonicas. Os espectros vibracionais evidenciam
modos ativos no infravermelho e modos Raman dominantes do tipo A, caracter´ısticos da
estrutura Janus. A an´alise termodinˆamica demonstra boa estabilidade t´ermica, com a
capacidade calor´ıfica aproximando-se do limite de Dulong–Petit em altas temperaturas.
Assim, a monocamada Janus RuICl apresenta-se como uma promissora candidata para
aplica¸c˜oes em dispositivos nanoeletrˆonicos e optoeletrˆonicos. Adicionalmente, suas propriedades anisotr´opicas e estabilidade t´ermica indicam potencial para aplica¸c˜ao em sensores
embarcados em ambientes extremos. A elevada resposta ´optica na regi˜ao ultravioleta
pode ser explorada em sistemas de detec¸c˜ao e monitoramento aeroespacial.