MODELAGEM COMPUTACIONAL DE NANOPARTÍCULAS DE ÓXIDO DE ZINCO

Resumo

Neste trabalho, empregamos simulações numéricas de Dinâmica Molecular (DM) com o objetivo de investigar a modelagem e a estabilidade estrutural de nanopartículas de óxido de zinco (ZnO). O ZnO é um material semicondutor amplamente estudado em função de suas propriedades ópticas, eletrônicas e catalíticas, que o tornam relevante em diversas aplicações tecnológicas, incluindo sensores, dispositivos optoeletrônicos e processos de catálise heterogênea. No entanto, a estabilidade das diferentes fases cristalinas em escala nanométrica ainda é uma questão em aberto e de grande interesse, sobretudo porque as propriedades físico-químicas do material podem variar significativamente dependendo da estrutura cristalina predominante. Para conduzir este estudo, utilizamos o pacote de simulação de Dinâmica Molecular LAMMPS, ferramenta bastante consolidada e versátil para modelagem atomística de sólidos e nanomateriais. O ZnO foi representado em suas três formas cristalinas conhecidas e consideradas termodinamicamente relevantes: wurtzita (WZ), blenda de zinco (ZB) e sal de rocha (RS). Essas estruturas apresentam diferentes arranjos atômicos e, consequentemente, distintas energias de formação, o que possibilita uma análise comparativa detalhada da estabilidade relativa entre elas. A interação entre os átomos de zinco e oxigênio foi descrita pelo potencial Buckingham-Coulomb, amplamente