7th IMRMPT

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English title:	Energetics in the growth of a graphene-like hexagonal zinc oxide monolayer on graphene substrate
Spanish title:	Energ�ticos en el crecimiento de una monocapa de �xido de zinc hexagonal planar sobre el sustrato grafeno
English abstract:	It is hard to determine the energetics involved in the interfaces of bidimensional materials only through experimental research. Fortunately, theoretical calculations can be used to study and assess thermodynamical stability, structural stability of stacking patterns, interfacial bond strength and stability of interfacial geometry using energy formation, binding energy, adhesion work and interfacial energy, respectively. This work discusses the study of energetics involved in the growth of a graphene-like hexagonal zinc oxide monolayer on graphene substrate (g-ZnO / graphene). The calculations are based on density functional theory (DFT) within the Generalized Gradient Approximation of Perdew-Burke-Ernzerhof (GGA-PBE) along with ultrasoft pseudopotentials and a plane wave basis as seen in the Quantum-ESPRESSO package. The interface is modeled using the supercell scheme or periodic slab. A g-ZnO monolayer is coupled to a graphene monolayer with a mismatch below 3%. In this case, the graphene is only used as a substrate for the ZnO monolayer. To meet the coupling condition, the reconstructions g-ZnO 2x2 / graphene √7 x√7 y g-ZnO 3x3 / graphene 4x4 are chosen. The formation energy values, binding energy, adhesion energy, and interfacial energy are computed for both reconstructions of the g-ZnO/graphene interface, finding that both reconstructions are energetic and thermodynamically stable. Hence, graphene is a proper substrate for the g-ZnO monolayer.
Spanish abstract:	Aun es dif�cil establecer los energ�ticos involucrados en las interfaces de materiales bidimensionales solo a trav�s de la investigaci�n experimental. Afortunadamente, se pueden utilizar c�lculos te�ricos para investigar y evaluar la estabilidad termodin�mica, estabilidad estructural de los patrones de apilamiento, fuerza de enlace interfacial y estabilidad de la geometr�a interfacial de la interfaz a trav�s de la energ�a de formaci�n, la energ�a de enlace, el trabajo de adhesi�n y la energ�a interfacial de la interfaz, respectivamente. En este trabajo, se realiza un estudio de los energ�ticos involucrados en el crecimiento de una monocapa de �xido de zinc hexagonal planar sobre el sustrato grafeno (g-ZnO/grafeno). Los c�lculos se realizan utilizando la Teor�a Funcional de Densidad (DFT) dentro de la aproximaci�n de gradiente generalizado de Perdew-Burke-Ernzerhof (GGA-PBE) junto con pseudopotenciales ultrasuaves y una base de ondas planas como se implementa en el paquete Quantum-ESPRESSO. La interfaz se modela utilizando el esquema de supercelda o de slab peri�dico. Una monocapa de g-ZnO se acoplada a una monocapa de grafeno con un desajuste (mismatch) menor al 3%. En este caso, el grafeno solo se usa como un sustrato para la monocapa ZnO. Para satisfacer la condici�n del acople, se escogen las reconstrucciones g-ZnO 2x2 / grafeno √7 x√7 y g-ZnO 3x3 / grafeno 4x4. Se calculan los valores de la energ�a de formaci�n, energ�a de enlace, trabajo de adhesi�n y energ�a interfacial para las dos reconstrucciones de la interfaz g-ZnO/grafeno, encontr�ndose que ambas reconstrucciones son energ�tica y termodin�micamente estables y por tanto se establece que el grafeno es un buen sustrato para la monocapa g-ZnO.
Topic:
Presentation Type:
Speaker:

Authors

Name	Institution	Email
Gustavo Berrio	Universidad de C�rdoba	gberrioc@gmail.com
Franklin Peniche-Blanquicett	Grupo Avanzado de Materiales y Sistemas Complejos GAMASCO, Universidad de C�rdoba	fpenichedavf@gmail.com
C�sar Ortega L�pez	Universidad De C�rdoba	cesarorlo@gmail.com

Presentation

Room:	Principal Room
Date:	June 8, 2023
Hour:	15:20 - 15:40

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7^th IMRMPT
Seventh International Meeting for Researchers in Materials and Plasma Technology

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