DEFESA DE TESE DE DOUTORADO #442 – GUSTAVO HENRIQUE ROCHA SOARES – 25/06/2025

Materiais à base de carbono possuem uma estrutura eletrônica notável e propriedades extensas, o que tem despertado grande interesse como casos modelo para a investigação de sistemas bidimensionais. Uma técnica particularmente relevante nesse contexto é a chamada espectroscopia Raman com ponta intensificada (Tip-Enhanced Raman Spectroscopy TERS), que permite explorar condições locais com resolução na escala nanométrica. Como o grafeno geralmente é transferido para substratos hospedeiros com dobras e enrugamentos inerentes, podem ocorrer alterações na rede cristalina. Quando um cristal é submetido à compressão ou tração além de seu estado de equilíbrio, surge a deformação (strain). Neste trabalho, realizamos um estudo experimental sobre as propriedades ópticas do grafeno bicamada torcido. A baixa dimensionalidade e o ângulo entre as camadas de grafeno resultam em singularidades de van Hove (vHs), regiões onde a densidade de estados apresenta divergência. A modificação do ângulo entre as camadas possibilita ajustar a energia correspondente à diferença entre as singularidades de van Hove ( E_vHs ) e a energia do fóton do laser incidente ( E_”laser ” ), resultando no fenômeno de ressonância. Combinada à técnica de TERS, é possível obter imagens espectrais com alta resolução espacial, da ordem de 25 nm , abaixo do limite de difração. A variação local de deformação é quantificada por meio da espectroscopia Raman de campo próximo, analisando o deslocamento dos picos Raman ao longo de uma grade de mapeamento da amostra. Essas informações iniciais permitem avaliar a energia elástica, fornecendo uma indicação experimental das energias envolvidas no processo de enrugamento. Um modelo de elementos finitos, incluindo deformações não uniformes, foi desenvolvido para compreender as mudanças na topografia e apresenta boa concordância com as observações experimentais, indicando que há presença de deformação biaxial em regiões enrugadas de tBG. Portanto, a análise da energia elástica e das tensões na rede de materiais 2D é essencial, especialmente na produção de dispositivos nas áreas de twistrônica e straintrônica, nas quais as propriedades óptico-eletrônicas podem ser ajustadas em escala nanométrica por variações angulares ou aplicação de estresse mecânico.

Clique aqui para acompanhar a defesa ao vivo.