Estrutura eletrônica do nitrometano sólido: Efeitos de alta pressão e vazios moleculares

O efeito combinado da pressão e dos vazios moleculares na estrutura atômica e nas propriedades eletrônicas do nitrometano sólido, um material energético prototípico, é estudado a temperatura zero. O método de função densidade de carga auto-consistente em tight-binding é aplicado para investigar as mudanças induzidas na lacuna de energia deste sistema por tensão uniforme e uniaxial de até 70%, correspondente a pressão estática na faixa de até 200 GPa. Os efeitos dos vazios moleculares com densidades variando de 3% a 25% também foram considerados. Uma descoberta surpreendente é que a compressão uniaxial de cerca de 25–40 GPa ao longo do vetor de rede b faz com que a ligação C–H seja altamente esticada e leva à dissociação de prótons. Este evento também ocorre sob compressão isotrópica, mas a pressões muito mais altas, sendo indicativo de uma química de detonação que é preferencial à anisotropia de pressão. Também descobrimos que a lacuna de energia, embora evidentemente dependente da tensão aplicada, anisotropia cristalina e densidade de vazios, não é reduzida consideravelmente para que as excitações eletrônicas sejam dominantes, de acordo com outros estudos recentes de primeiros princípios.