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O estudo de clusters vem se tornando cada vez mais relevante em pesquisas acadêmicas, tanto teóricas quanto experimentais, devido ao fato destes poderem atuar como nanomateriais com funções e aplicações específicas. Clusters de silício e alumínio podem possuir importância em processos de catálise e na indústria de semicondutores, por exemplo. Contudo, pesquisas recentes enfocam nas nanoligas com uma composição pequena de alumínio ou silício. Nossa hipótese é a de que podem existir estruturas estáveis com as mais diversas composições de silício e de alumínio, sendo o nosso enfoque o estudo dos clusters com até 13 átomos. A partir da realização de cálculos teóricos utilizando das metodologias MP2/ECP e MP2/cc-pVDZ, estudamos milhares de estruturas, considerando todos os isômeros que surgem da permutação dos átomos dentro de um cluster em particular. Para o caso específico das nanoligas com 13 átomos, um algoritmo genético também foi utilizado. O cálculo de propriedades, como energia de ligação, energia de excesso e gap HOMO-LUMO, possibilitou selecionar nanoligas relevantes, como Al4Si4, Al2Si8, Al4Si7 e Al2Si11, que possuem fortes indícios de estabilidade. Outro resultado interessante foi o de que a busca por todos os milhares de isômeros contendo 13 átomos foi comparável ao algoritmo genético utilizado. Este trabalho nos permitiu prever bons candidatos para produção em laboratório destes clusters, que possuem alto interesse tecnológico e científico.

Clusters. Estrutura eletrônica