Dissertação de Mestrado #546: Luiz Martins

Nessa dissertação investigou-se o efeito de altas pressões sobre bicamadas de grafeno CVD sobre um substrato de Teflon utilizando-se uma célula de bigorna de diamante com água como meio transmissor de pressão. Inicialmente foi feito um estudo detalhado das propriedades eletrônicas e vibracionais do grafeno, bem como da interação entre essas. Em seguida investigou-se o processo de Espalhamento Raman e as origens da banda G no grafeno, assim como as perturbações causadas a essa banda por efeitos de dopagem e de strain. Obteve-se um valor numérico para a dispersão da banda G em função da pressão (dωG/dP) igual a 5cm-1/GPa através de uma combinação de análise teórica e dados experimentais. Os resultados do experimento fornecem fortes evidências da ocorrência de uma transição de fase de uma estrutura sp2 para uma estrutura híbrida sp2-sp3 ocorrida entre 5-6 GPa. A transição é reversível com a redução da pressão. As principais evidências para essa transição foram o deslocamen! to para maiores frequências (ωG) e a diminuição da largura a meia altura da banda G (ΓG) com o aumento da energia de excitação do laser e a mudança de regime da curva ωG x P. Foi proposto que a estrutura com hibridização sp3 formada consiste no diamondol, um diamante hidroxilado bidimensional. Observou-se também o surgimento de uma nova banda em torno de 620 cm-1 a pressões superiores a 1 GPa e as possíveis origens dessa banda foram discutidas. Confirmada a hipótese do diamondol, esse trabalho irá abrir novas perspectivas para a síntese de materiais bidimensionais através de experimentos de alta pressão.