Mudança de índice de refração

O estudo de materiais sob pressão muitas vezes revela aspectos bastante interessantes da natureza que só são revelados sob estas condições especiais. Na sequência das fotos abaixo mostra-se o comportamento de um cristal de fluoreto (contendo ítrio) à medida que a pressão é aumentada. De cima para baixo as pressões são de aproximadamente 1,5 GPa, 2,9 GPa, 3,4 GPa, 4,0 GPa e 4,8 GPa. Observa-se que sob alguns valores de pressão o índice de refração da amostra coincide com o índice de refração do meio compressor, de tal modo que o cristal desaparece da imagem, como se tivesse sido dissolvido no meio compressor. Entretanto, quando a pressão atinge um valor mais alto o seu índice de refração modifica-se novamente e o cristal volta a se tornar visível (esse experimento foi realizado no LAP-UFC lá pelos idos de 2003).

L-cisteína clorohidrato monohidratada

Nesse artigo estudou-se as propriedades vibracionais de cristais de L-cisteína clorohidrato monohidratado sob altas pressões, até cerca de 6 GPa. Desse estudo notou-se que o cristal é estável em todo o intervalo de pressão investigado, isso é, a estrutura cristalina original permanece a mesma em todo o intervalo de pressão. É interessante destacar que estudos anteriores mostraram que para esse mesmo intervalo de pressão tanto a L-cisteína quanto a DL-cisteína apresentam modificações estruturais. Isso indica, em uma primeira análise, que a introdução das moléculas de água e os íons HCl aumentam a estabilidade da estrutura. Obviamente, a estabilidade advém de fatores diversos, incluindo a complexa teia de ligações de hidrogênio unido as várias moléculas [J.F. Silva Junior, G.D.S. Souza, C.L. Lima, P.T.C. Freire, G.S. Pinheiro, Vibrational Spectroscopy 98, 92 – 97 (2018)].

L-glutamina

Até o momento vários cristais de aminoácidos tiveram suas propriedades vibracionais investigadas sob condições de altas pressões. O objetivo inicial desses estudos era tentar entender algumas propriedades físicas de materiais que prometiam possuir boas propriedades óticas não lineares. De fato, muitos dos cristais dessa família são não-centro simétricos, o que é uma condição sine qua non para se observar propriedades óticas não lineares. Continuando esse estudo das propriedades vibracionais de aminoácidos, nesse artigo investigou-se a L-glutamina até pressões de cerca de 6 GPa. Inicialmente mostra-se um cálculo de primeiros princípios tipo DFT que fornece os possíveis ângulos de torção das moléculas na célula unitária e a identificação tentativa de todos os modos normais de vibração tal como observados pela espectroscopia Raman. A seguir é feita a descrição dos resultados dos modos normais de vibração, também via espectroscopia Raman, em altas pressões. Os resultados indicam a ocorrência de uma transição de fase reversível em torno de 4 GPa. Essa conclusão não é definitiva. Há a possibilidade também das modificações observadas nos espectros Raman serem interpretadas como devido a mudanças conformacionais das moléculas devido a ligeiras rotações realizadas como consequência do rearranjo das ligações intermoleculares [R.O. Holanda, C.B. Silva, J.G. Silva Filho, C.L. Lima, J.A. Lima Jr., P.T.C. Freire, Vibrational Spectroscopy 98, 69 – 76 (2018).].

óxidos binários

Nesse trabalho observou-se o efeito de altas pressões e altas temperaturas em algumas propriedades físico-químicas de nanocompósitos de óxidos binários CeAl, CeMn e NiAl. No caso do CeMn observou-se mudanças estruturais devido à oxidação da fase MnOx com o aquecimento da amostra. No mesmo material foram observados efeitos de anarmonicidade na rede. No que diz respeito ao CeMn e NiAl, os resultados indicaram que a pressão modifica o comprimento das ligações e reduz as dimensões das partículas. [A.N. da Silva, A.B.S. Neto, A.C. Oliveira,.M.C. Junior, J.A.L. Junior, P.T.C. Freire, J. Mendes Filho, A.C. Oliveira, R. Lang, Spectrochimica Acta A 199, 160 – 167 (2018).]