DISSERTAÇÃO DE MESTRADO #780 – ISADORA COSTA COPPO – 10/10/2025

O CsPb2Br5 é um haleto inorgânico de fórmula química AB2X5, comumente conhecido como “perovskita 2D”. Nos últimos anos, as estruturas ligadas às perovskitas de baixa
dimensionalidade têm ganhado a atenção da comunidade científica por suas interessantes características de fotoluminescência, baixo custo e facilidade de síntese. O CsPb2Br5 se destaca como um candidato promissor para o uso em dispositivos emissores de luz e lasers. Esse cristal é um semicondutor com gap de energia em torno de 3,09 eV teoricamente. Sua estrutura é formada por camadas de íons [Pb2Br5]− intercalados por Cs+, que constituem uma rede tetraédrica, pertencente ao grupo de espaço I4/mcm. Este trabalho consiste na síntese de cristais CsPb2Br5 e na investigação de suas propriedades ópticas pelas técnicas de espectroscopia Raman e fotoluminescência. Os cristais foram sintetizados pelos métodos de crescimento por evaporação aquosa à temperatura constante (ETC) para quatro temperaturas distintas e por cristalização por evaporação do
anti-solvente (AVC). O crescimento por ETC de temperatura baixa (25 °C) mostrou-se o mais favorável para a formação de cristais puros de CsPb2Br5, com formato de plaquetas
planas e esbranquiçadas. Os demais crescimentos produziram cristais com aglomerados de camadas, de tons amarelados ou alaranjados. As composições químicas foram confirmadas
de forma semi-quantitativa na proporção Cs:Pb:Br de 1:2:5 por microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada à espectroscopia de energia dispersiva (EDS). As posições
dos modos vibracionais Raman do CsPb2Br5 estão de acordo com os valores obtidos por cálculos teóricos por DFT. Observamos os modos A1g, B1g e B2g no plano cristalográfico
ab, e no plano ac/bc foram observados, pela primeira vez, dois modos Eg em concordância com os cálculos teóricos. Em uma amostra cultivada a 40 °C, detectamos modos Raman
da perovskita CsPbBr3, sugerindo que este cristal foi gerado juntamente com CsPb2Br5 durante a síntese. Todos os cristais exibiram picos de fotoluminescência, com valores
variando entre 2,34 e 2,38 eV, que correspondem à região visível e que não estão de acordo com o gap teórico na região UV. Propomos que a origem da emissão no visível seja devido à presença de defeitos nos cristais ou presença de CsPbBr3 na estrutura, dependendo da temperatura de crescimento.