Top PDF Propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais de Cristais do Ácido Aspártico (ASP): simulações computacionais no formalismo DFT

Propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais de Cristais do Ácido Aspártico (ASP): simulações computacionais no formalismo DFT

Propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais de Cristais do Ácido Aspártico (ASP): simulações computacionais no formalismo DFT

Simulações computacionais no formalismo DFT (Density Functional Theory) fo- ram realizadas para a determinação das propriedades estruturais, eletrônicas e vibracio- nais de cristais de ácido aspártico (Asp) nas formas cristalinas L-Asp anidro, L-Asp mo- nohidratado e DL-Asp anidro. O ácido aspártico é um aminoácido não essencial com papel na fisiologia da resistência física, atuando como neurotransmissor excitatório no cé- rebro, contribuindo para a eliminação do excesso de toxinas nas células, além de ser capaz de afetar a síntese de RNA. Os códigos CASTEP (para cristais) e GAUSSIAN (para molé- culas) foram utilizados no presente estudo. Para os cristais de ácido aspártico, os funcio- nais de troca e correlação LDA e GGA-PBE foram empregados nas simulações, este último incluindo correções empíricas para interações dispersivas (PBE+TS) de acordo com o es- quema de Tkatchenko e Scheffler. Os cálculos moleculares foram realizados utilizando o programa Gaussian09 com o funcional hibrido de troca e correlação B3LYP e o conjunto de base 6-311+G(d,p). As moléculas foram simuladas em fase gasosa e em meio aquoso (mo- delo de solvatação contínuo PCM). As estruturas cristalinas (células unitárias otimizadas) e moleculares (conformações de menor energia) obtidas nos cálculos foram comparadas com resultados experimentais e outros cálculos teóricos. No caso do cristal L-Asp anidro, a absorção óptica e os espectros vibracionais IR e Raman também foram confrontados com medidas experimentais, e sua estrutura de bandas sugere um possível caráter semicondu- tor. No caso do cristal L-Asp monohidratado, um gap indireto 0,1 eV maior do que o do cristal anidro reflete o impacto da água sobre a estrutura eletrônica desse cristal. O cristal DL-Asp anidro, por outro lado, exibe um gap direto largo, o que sugere possíveis usos em optoeletrônica. As massas efetivas obtidas para todos os cristais revelam uma anisotropia das propriedades de transporte eletrônico, sendo a condução elétrica mais favorável na direção paralela aos planos moleculares para o caso L-Asp anidro. A análise da densi- dade de estados eletrônicos permitiu estabelecer a contribuição por átomo e por grupo funcional para os estados das bandas de valência e condução e um ótimo acordo foi ob- tido entre os espectros vibracionais IR e Raman teóricos e experimentais do cristal L-Asp anidro, permitindo uma adequada interpretação dos modos normais envolvidos em cada pico espectral.
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Propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais de Cristais do Ácido Aspártico (ASP): simulações  no formalismo DFT

Propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais de Cristais do Ácido Aspártico (ASP): simulações no formalismo DFT

Simulações computacionais no formalismo DFT (Density Functional Theory) fo- ram realizadas para a determinação das propriedades estruturais, eletrônicas e vibracio- nais de cristais de ácido aspártico (Asp) nas formas cristalinas L-Asp anidro, L-Asp mo- nohidratado e DL-Asp anidro. O ácido aspártico é um aminoácido não essencial com papel na fisiologia da resistência física, atuando como neurotransmissor excitatório no cé- rebro, contribuindo para a eliminação do excesso de toxinas nas células, além de ser capaz de afetar a síntese de RNA. Os códigos CASTEP (para cristais) e GAUSSIAN (para molé- culas) foram utilizados no presente estudo. Para os cristais de ácido aspártico, os funcio- nais de troca e correlação LDA e GGA-PBE foram empregados nas simulações, este último incluindo correções empíricas para interações dispersivas (PBE+TS) de acordo com o es- quema de Tkatchenko e Scheffler. Os cálculos moleculares foram realizados utilizando o programa Gaussian09 com o funcional hibrido de troca e correlação B3LYP e o conjunto de base 6-311+G(d,p). As moléculas foram simuladas em fase gasosa e em meio aquoso (mo- delo de solvatação contínuo PCM). As estruturas cristalinas (células unitárias otimizadas) e moleculares (conformações de menor energia) obtidas nos cálculos foram comparadas com resultados experimentais e outros cálculos teóricos. No caso do cristal L-Asp anidro, a absorção óptica e os espectros vibracionais IR e Raman também foram confrontados com medidas experimentais, e sua estrutura de bandas sugere um possível caráter semicondu- tor. No caso do cristal L-Asp monohidratado, um gap indireto 0,1 eV maior do que o do cristal anidro reflete o impacto da água sobre a estrutura eletrônica desse cristal. O cristal DL-Asp anidro, por outro lado, exibe um gap direto largo, o que sugere possíveis usos em optoeletrônica. As massas efetivas obtidas para todos os cristais revelam uma anisotropia das propriedades de transporte eletrônico, sendo a condução elétrica mais favorável na direção paralela aos planos moleculares para o caso L-Asp anidro. A análise da densi- dade de estados eletrônicos permitiu estabelecer a contribuição por átomo e por grupo funcional para os estados das bandas de valência e condução e um ótimo acordo foi ob- tido entre os espectros vibracionais IR e Raman teóricos e experimentais do cristal L-Asp anidro, permitindo uma adequada interpretação dos modos normais envolvidos em cada pico espectral.
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Propriedades estruturais, eletrônicas, ópticas e vibracionais do cristal ltreonina: simulações computacionais no formalismo DFT

Propriedades estruturais, eletrônicas, ópticas e vibracionais do cristal ltreonina: simulações computacionais no formalismo DFT

No cap´ıtulo 3, s˜ ao apresentadas e discutidas as propriedades obtidas para o cristal l-treonina. Come¸camos apresentando algumas informa¸c˜ oes sobre o processo de otimiza¸c˜ ao da geometria e algumas informa¸c˜ oes relevantes da estrutura cristalina. Em seguida, s˜ ao apresentadas as propriedades estruturais obtidas como resultado do processo de otimiza¸c˜ ao, onde fizemos uma an´ alise dos parˆ ametros de rede, comprimentos das liga¸c˜ oes intermole- culares e dos ˆ angulos moleculares. Posteriormente, foram apresentadas as propriedades eletrˆ onicas atrav´ es da estrutura de bandas e densidade de estados parcial, sendo determi- nado o valor do gap de energia e os orbitais respons´ aveis pela forma¸ c˜ ao deste band gap. Dando continuidade, s˜ ao apresentados os resultados de espectroscopia infravermelho e Raman, sendo identificados os modos normais de vibra¸c˜ ao do cristal.
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Estudo teórico das propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais de pontos quânticos de silício e grafeno e cálculos no formalismo DFT aplicados a cristais de ácido úrico

Estudo teórico das propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais de pontos quânticos de silício e grafeno e cálculos no formalismo DFT aplicados a cristais de ácido úrico

escolhido para passivar as liga¸c˜oes faltantes. Nagai et al. [44] usaram m´etodos da teoria do funcional da densidade para estudar as hiperpolarizabilidades de segunda ordem de fragmentos de grafeno de forma hexagonal com bordas do tipo zigzag e armchair. Yoneda et al. [45], pos- teriormente, usaram teoria do funcional da densidade com funcionais h´ıbridos para investigar a rela¸c˜ao entre as propriedades ´opticas n˜ao-lineares de terceira ordem de nanoflocos trigonais, rˆombicos e em forma de gravata borboleta, e seus caracteres diradicais a suas multiplicidades de spin. A teoria dos grafos benzen´oides e c´alculos de primeiros princ´ıpios foram adotados para elucidar as propriedades magn´eticas de fragmentos de grafeno com forma arbitr´aria, sendo mostrado que o spin de um nanofloco de grafeno ´e bastante sens´ıvel `a forma por causa da frustra¸c˜ao topol´ogica de liga¸c˜oes π [46, 47]. Pontos quˆanticos de grafeno foram estudados atrav´es de c´alculos ab initio de estrutura eletrˆonica, sendo propostos como estruturas capazes de funcionar como port˜oes l´ogicos fundamentais para dispositivos spintrˆonicos de alta den- sidade e ultra-r´apidos [48]. Por fim, outras abordagens te´oricas tamb´em foram empregadas para melhorar a compreens˜ao do confinamento e transporte de el´etrons em pontos quˆanticos de grafeno e as propriedades magn´eticas dessas nanoestruturas [49–53].
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Propriedades estruturais, eletrônicas, ópticas e vibracionais do cristal de ureia sob formalismo DFT

Propriedades estruturais, eletrônicas, ópticas e vibracionais do cristal de ureia sob formalismo DFT

A estrutura e propriedades, de cristais moleculares, tamb´em tem sido de grande inte- resse, n˜ao somente por raz˜oes fundamentais de conhecimento do mecanismo de agrega¸c˜ao molecular, mas tamb´em por suas numerosas aplica¸c˜oes. O primeiro estudo te´orico sobre a estrutura eletrˆonica do cristal tetragonal de ureia foi feito em 1990 por Dovesi et al.. Em seu trabalho, Dovesi utilizou o m´etodo de Hatree-Fock para sistemas peri´odico, onde foi feito o estudo da influencia do conjunto de base, bem como dos parˆametros computaci- onais. Os resultados obtidos por Dovesi s˜ao comparados com os resultados apresentados neste trabalho [58]. Ferrero et al. calculou, utilizando tanto Hatree-Fock quanto DFT, as propriedades de primeira e segunda susceptibilidade est´atica para ureia cristalina. Este fez uma compara¸c˜ao entre os resultados para a fase cristalina e a mol´ecula de ureia, utili- zando duas conforma¸c˜oes planares para a mol´ecula. No mesmo trabalho ´e feito um estudo da influˆencia das bases utilizadas para o c´alculo das propriedades do cristal. Ferrero et al. comparou os resultados utilando os m´etodos B3LYP, PBE, PBE0, HF e SVWN.
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Propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas dos cristais anidros das bases pirimidínicas: simulações na teoria do funcional da densidade

Propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas dos cristais anidros das bases pirimidínicas: simulações na teoria do funcional da densidade

Uracila (U), timina (T) e citosina (C) são bases nitrogenadas do tipo pirimidínicas. Essas juntamente com as outras duas bases púricas adenina (A) e guanina (G), formam as bases essenciais da molécula do ácido ribonucleico (ARN) e ácido desoxirribonucleico (ADN), que contém as informações genéticas usadas pelas células vivas. Os cristais de ADN e ARN apresentam características semicondutoras bastantes atrativas na área de eletrônica orgânica, e por este motivo são fortes candidatos na fabricação de nanodispositivos moleculares. No entanto, os avanços nessa área ainda são prematuros. Nesse trabalho são apresentadas as propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas dos cristais anidros das bases nucleotídicas pirimidínicas. Os resultados teóricos foram obtidos após cálculos baseados na teoria do funcional da densidade DFT, sob uma energia de corte de 830 eV, utilizando a aproximações da densidade local (LDA) e do gradiente generalizado (GGA), nessa última foi incluindo correções empíricas para interações dispersivas (PBE+TS) disponíveis no pacote CASTEP. Os resultados computacionais foram comparados então com os experimentos de absorção ótica e de absorção UV para os cristais. Estudos teóricos aplicados a cristais de citosina, timina, adenina e guanina já estão disponíveis na literatura. No entanto, faltava ainda uma descrição utilizando funcionais mais sofisticado como o adotado neste trabalho. Os valores de absorção apresentados para os cristais de uracila, timina e citosina mostra que estes possuem, respectivamente, gaps indireto, direto e indireto com valores obtidos de 4,03 eV, 3,80 eV e 4,20 eV. Como esperado, os resultados GGA+TS mostraram gaps de energia menores dos que os valores experimentais: 3,45 eV (U), 3,47 eV (C) e 3,50 eV (T). Cálculos de massa efetiva confirmam os dados da literatura de que as bases, em geral, são semicondutores de gaps largos. Por fim, os resultados obtidos por DFT sugerem um razoável grau de anisotropia óptica para a absorção e função dielétrica complexa, especialmente na uracila e timina.
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4HSiC, ZnSeZnS, MAA's e CCCA's: Propriedades de transporte, eletrônicas, vibracionais e oticas

4HSiC, ZnSeZnS, MAA's e CCCA's: Propriedades de transporte, eletrônicas, vibracionais e oticas

Neste trabalho, focalizaremos o estudo dos materiais semicondutores pelo fato destes assumirem grande importˆancia na ind´ ustria eletrˆonica e, tamb´em, ter-se uma expecta- tiva consider´avel acerca do uso dos pontos quˆanticos tanto na biologia celular como na medicina. Nesse caso, as propriedades de confinamento quˆantico constituem a chave do entendimento e modelagem para a produ¸c˜ao dos mesmos. De modo preliminar, a an´alise das propriedades de transporte eletrˆonico de semicondutores alicer¸ca a defini¸c˜ao de massa efetiva, t˜ao importante dentro da f´ısica de semicondutores. Ademais, a determina¸c˜ao do regime transiente no transporte eletrˆonico ´e importante para a modelagem de novos dis- positivos em escala nanom´etricas. Por outro lado, estudos sobre as propriedades f´ısicas de algumas mol´eculas orgˆanicas (MAA’s) ´e realizado visando compreender o fenˆomeno da absor¸c˜ao ´otica presente nesses sistemas com o intuito de comparar com a absor¸c˜ao ´otica de materias semicondutores como o T iO 2 (principal componente inorgˆanico usado
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Propriedades vibracionais de cristais de DLleucina e Lprolina monohidratada submetidos a altas pressões

Propriedades vibracionais de cristais de DLleucina e Lprolina monohidratada submetidos a altas pressões

Para o crescimento dos cristais de DL-leucina foi preparada, atrav´es de um agitador, uma soluc¸˜ao composta por ´agua milli-Q mais o soluto em p´o de DL-leucina proveniente do fabri- cante Sigma-Aldrich (pureza de 99 %). A soluc¸˜ao foi preparada at´e que o ponto de saturac¸˜ao fosse atingido. A soluc¸˜ao foi em seguida, filtrada, posta em um b´equer de 50 ml. Esse b´equer foi selado com filme de PVC e perfurado v´arias vezes, sendo lacrado com el´astico de borra- cha. Rapidamente foi posto em outro b´equer de 200 ml, com cerca de 40 ml de ´alcool et´ıtlico. Finalmente o b´equer maior foi fechado com uma sobreposic¸˜ao de v´arias camadas de filme de PVC, sendo tamb´em lacrado com o el´astico de borracha. Este sistema foi posto em uma mesa preparada para minimizar as vibrac¸˜oes. A mesa foi posta em uma sala mantida `a temperatura constante de 17 ◦ C. Dessa forma os cristais de DL-leucina foram crescidos atrav´es de uma atmosfera de vapor de ´alcool et´ılico e vapor de ´agua, sob uma press˜ao maior que a press˜ao ambiente. Ap´os uma semana e meia foram colhidos diversos pequenos cristais com cerca de 7x3 mm 2 . Os cristais crescidos apresentaram diversos formatos, muitos formados de v´arias sobreposic¸˜oes de lˆaminas de cristais com diferentes orientac¸˜oes, como mostra a Figura 3.1.
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Propriedades vibracionais do ácido oxálico dihidratado em altas pressões

Propriedades vibracionais do ácido oxálico dihidratado em altas pressões

Wilhelm R¨ontgen (1845-1923) descobriu os raios X em 1895. Descoberta que im- pactou positivamente na evoluc¸˜ao dos estudos de cristalografia (Figura 4). Pois percebeu-se que os cristais podem agir como redes de difrac¸˜ao de raios X [26]. Com os raios X foi poss´ıvel estudar o interior do cristal de forma n˜ao invasiva. No entanto, somente depois de mais de uma d´ecada ´e que se usou esse tipo de radiac¸˜ao em experimentos interagindo com ´atomos e mol´eculas e foi Max von Laue quem provou que os ´atomos de um cristal podem difratar um feixe de raios X, ou seja, dispens´a-lo em direc¸˜oes espec´ıficas. Atrav´es dessa t´ecnica ´e poss´ıvel, por exemplo, verificar as diferenc¸as entre o grafite e o diamante ambos sendo formados a partir de ´atomos de carbono, mas com arranjos atˆomicos diferentes.
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Estudo das propriedades vibracionais do diterpeno C20H28O4 e da xantoxilina C10H12O4, por  FTRaman, FTIR e cálculos DFT

Estudo das propriedades vibracionais do diterpeno C20H28O4 e da xantoxilina C10H12O4, por FTRaman, FTIR e cálculos DFT

A regi˜ao compreendida entre 1750 e 2800 cm −1 , nos espectros FT-Raman e FT-IR n˜ao apresentou nenhuma banda. Isto era esperado, uma vez que as unidades que formam a mol´ecula n˜ao possuem nenhuma vibrac¸˜ao com energia nesta regi˜ao. Ao analisarmos os n´umeros de onda obtidos pelo c´alculo DFT, referentes a esse intervalo, notamos que tamb´em n˜ao tinhamos modos nesta regi˜ao, o que corrobora com a boa aproximac¸˜ao entre os resultados t´eoricos e experimen- tais. O mesmo acontece na regi˜ao entre 3100 a 3500 cm −1 no espectro Raman. Por outro lado, o espectro infravermelho, figura 4.3, apresenta uma banda larga ap´os 3400 cm −1 , o que n˜ao acontece no c´alculo te´orico. Sabemos que essa banda ´e caracter´ıstica de vibrac¸˜oes do tipo esti- ramento da mol´ecula de ´agua, presente no ambiente, ou mesmo como contaminante do Kbr que produziu a pastilha.
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Propriedades vibracionais de cristais de Lvalina a altas temperaturas e a altas pressões

Propriedades vibracionais de cristais de Lvalina a altas temperaturas e a altas pressões

Analisando as fórmulas estruturais de inúmeras moléculas orgânicas naturais, o físico francês Jean Baptista Biot (século XIX) constatou que essas substâncias produzidas com elas tinham a propriedade de desviar o plano de luz polarizada, induzindo uma rotação. Isso acontecia para compostos em estado líquido e gasoso e, portanto, seria uma conseqüência do arranjo molecular dos compostos. Concluiu-se que a configuração geométrica dos ligantes ao carbono na forma de tetraedro produzia tal desvio, ora no sentido horário, ora no anti-horário, em relação ao eixo vertical da luz polarizada. Assim, esses compostos receberam o prefixo D (dextrógiro) para os desvios à direita (horário) e L (Levógiro) para os desvios à esquerda (anti- horário).
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Crescimento, propriedades estruturais e eletrônicas de grafeno epitaxial

Crescimento, propriedades estruturais e eletrônicas de grafeno epitaxial

Neste trabalho são apresentados estudos das características estruturais de filmes de várias camadas de Grafeno epitaxial crescidos em substratos de Carbeto de Silício em ambas as faces polares do substrato. No primeiro trabalho foi identificada a existência de uma fase metaestável que surge durante o crescimento de multicamadas de Grafeno epitaxial na face do silício do SiC. Essa fase é composta por átomos de Carbono e Silício que, devido ao processo de sublimação incompleto, acabam se ligando ao Grafeno formando uma material diferente. A verificação experimental da mesma foi feita por difração de raios X e microscopia de varredura por tunelamento. Cálculos teóricos foram utilizados para confirmar a estabilidade da estrutura. No segundo trabalho, multicamadas de Grafeno epitaxial foram produzidas na face do Carbono do SiC em pressão atmosférica. Um estudo, por difração de raios X e espectroscopia Raman, foi realizado em uma série de amostras crescidas variando-se o tempo de crescimento e comprovamos que as camadas de Grafeno epitaxial crescem com desordem rotacional e desacopladas.
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Estudo das propriedades opto-eletrônicas de micro-cristais de rubi

Estudo das propriedades opto-eletrônicas de micro-cristais de rubi

Os metais de transição são frequentemente utilizados como centros (dopantes) opticamente ativos. 2,10 Possuem um orbital d parcialmente preenchido e são formados a partir de átomos do quarto período da Tabela Periódica (chamados de primeira série dos metais de transição). Eles tendem a perder elétrons externos 4s e, em alguns casos, perder ou ganhar elétrons 3d, a fim de formar diferentes tipos de cátions estáveis. Desta forma, os íons MT têm uma configuração eletrônica 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d n , onde (1 < n < 10) denota o número de elétrons 3d. Estes elétrons (de valência) são responsáveis por muitas das propriedades ópticas.
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4HSiC, ZnSeZnS, MAA’s e CCCA’s: Propriedades de transporte, eletrônicas, vibracionais e óticas

4HSiC, ZnSeZnS, MAA’s e CCCA’s: Propriedades de transporte, eletrônicas, vibracionais e óticas

Quanto ao gap HOMO-LUMO (Tabela 8), as diferen¸cas entre os m´etodos de c´alculos s˜ao fortes, da ordem de 7 eV. Os gaps obtidos pelo pelo m´etodo HF foram maiores do que aqueles obtidos pelo DFT, como era esperado devido ao fato do primeiro m´etodo n˜ao levar em considera¸c˜ao efeitos de correla¸c˜ao. O ´ ultimo m´etodo apresentou resultados relativamente pr´oximos aos picos de absor¸c˜ao de tais mol´eculas com diferen¸cas m´aximas na energia de 4,1, 9,6 e 15,9% para a micosporina-glicina, palitina e asterina-330, respec- tivamente. Entretanto, o comportamento foi contr´ario `aquele da natureza, i. e., o gap aumentou com a complexidade das mol´eculas quando, na verdade, deveria diminuir. A corre¸c˜ao deste comportamento inesperado tem possibilidade de se d´a por meio da imple- menta¸c˜ao de bases mais sofisticadas para descrever os sistemas.
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Estudo teórico das propriedades estruturais, eletrônicas e reatividade de clusters...

Estudo teórico das propriedades estruturais, eletrônicas e reatividade de clusters...

A necessidade da determinação estrutural, ou seja, como os átomos se organizam no espaço, corrobora o mantra em ciência dos materiais de que "estrutura determina a função". A história da resolução de estruturas cristalinas, dotada de prêmios Nobel, revela a não-trivialidade desse problema que hoje está bem fundamentado, principalmente depois da percepção de que o controle da fase possuia importância primordial. Existem vários problemas em se determinar experimentalmente a estrutura de partículas na escala nano ou subnanométrica,(60) não apenas relacionado à dimensão mas também à perda de fase e periodicidade; por exemplo, informações estruturais imprecisas são obtidas através de poderosos métodos de imagem como microscopia de tunelamento e microscopia eletrônica de transmissão (61) para clusters suportados, por outro lado, métodos cristalográőcos tradicionais (como difração de raios-X, por exemplo) falham para esses sistemas őnitos devido à perda de ordenamento em longo alcance, o que ocasiona um apreciável alargamento nos picos de difração.(62) Mesmo métodos avançados baseados em difração de nêutrons ou raios-X por luz síncrotron, determinando a função de distribuição de pares atômicos (PDF),(62) não conseguem resolver isoladamente o problema estrutural em nanoescala (embora possuam resolução sub-Ångstrom), pois os arranjos atômicos são bem ordenados apenas localmente e os dados de PDF apresentam distância de ligação entre dois átomos com alta precisão, porém sem qualquer orientação ou presença do terceiro átomo, tornando a reconstrução da estrutura extremamente complicada computacionalmente.(63)
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Propriedades mecânicas, eletrônicas e estruturais de novos materiais 2D.

Propriedades mecânicas, eletrônicas e estruturais de novos materiais 2D.

O grafeno, descoberto por Andre Geim e Konstantin Novoselov [45], é derivado direta- mente do grafite pirolítico cristalino, o qual é formado por camadas de grafeno que interagem através de forças de van der Waals. As ligações químicas carbono-carbono apresentam aspecto covalente, conferindo ao grafeno alta resistência à tensão. Este material faz parte de uma classe denominada materiais bidimensionais, pois sua estrutura é disposta em folhas bidimensionais com espessura de poucos átomos. Ele pode ser considerado, dentro de algumas condições, mais forte que o aço estrutural ou até mesmo o diamante. A mobilidade eletrônica no grafeno é con- siderada alta à temperatura ambiente [46], isso se deve ao fato dos elétrons (portadores de carga) se moverem sem sofrer muitas colisões durante o percurso. Uma característica interessante do grafeno é a possibilidade de enrolá-lo em forma cilíndrica, formando assim, um nanotubo de carbono [47]. Dependendo do ângulo de enrolamento da folha, obtém-se nanotubos com dife- rentes propriedades físicas. Na Figura 2.2 encontra-se a representação de uma folha de grafeno, além da obtenção de outras estruturas como os nanotubos e fulerenos a partir deste.
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Caracterização do haloperidol (C21H23ClFNO2) por espectroscopias Raman e infravermelha, cálculos DFT e propriedades vibracionais a altas pressões

Caracterização do haloperidol (C21H23ClFNO2) por espectroscopias Raman e infravermelha, cálculos DFT e propriedades vibracionais a altas pressões

Haloperidol (HALO), with molecular formula C 21 H 23 ClF N O 2 , is a conventional antipsy- chotic drug. It is also a widely used tranquilizer for treatments related to psychiatry, obstetrics, and anesthesiology, and its pharmacology has been extensively reported. In this study, the structural stability of HALO crystal was investigated by Raman spec- troscopy up to pressures nearly 5,9 GPa. Initially, the X-rays diffraction obtained from the sample confirmed that the material at ambient conditions crystallizes in a monoclinic structure with space group P 2 1 /b (C 2h 5 )). An auxiliary analysis of normal modes of crystal vibrations was carried out using Density Functional Theory (DFT) calculations with the functional B3LYP and the Gaussian 6-31G+(d) bases as well as an analysis of potential energy distribution ( PED). These results, in accordance with data from the literature and Raman spectroscopy measurements, allowed the identification of most of normal modes of the crystal. The high-pressure effect on the phase stability was studied. In order to subject the material to high-pressures, a pressure cell was used with the mineral oil, nujol, constituting the hydrostatic pressure transmitting medium. The results obtained from the Raman spectrum indicate some changes starting around 2.0 GPa and finishing close to 4.2 GPa, like the disappearance and appearance of some modes, besides discontinuities in the evolution of the frequencies of several vibrational modes. Such changes involved modes located in the region of the external modes while others involved modes of the molecular skeleton and modes participating of hydrogen bonds. At 2.0 GPa we verified a sudden change corresponding to the lattice modes, thus characterizing a structural phase transition. At 4.2 GPa the changes were related to small conformational changes associated with the hydrogen bonds as well as small deformations in the HALO molecules.
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Teoria do funcional de densidade aplicada a materiais multiferróicos de estrutura R3c para investigação das suas propriedades estruturais, vibracionais, elásticas, eletrônicas, ópticas, magnéticas e ferroelétricas

Teoria do funcional de densidade aplicada a materiais multiferróicos de estrutura R3c para investigação das suas propriedades estruturais, vibracionais, elásticas, eletrônicas, ópticas, magnéticas e ferroelétricas

O desenvolvimento de materiais para aplicação tecnológica tem sido foco de inúmeros trabalhos científicos e, dentre a gama extremamente variada de materiais investigados, encontram-se os materiais multiferróicos, considerados a próxima geração de materiais para desenvolvimento de dispositivos inteligentes. O multiferroísmo consiste na existência simultânea de ordenamento magnético e propriedades ferroelétricas ou ferroelásticas em uma mesma fase cristalina do material. O tipo mais comum de material multiferróico apresenta um acoplamento entre as propriedades ferroelétricas e magnéticas, também chamado de acoplamento magnetoelétrico. No presente trabalho, novos materiais multiferróicos foram propostos através da substituição de cátions A e B na estrutura cristalina R3c por átomos magnéticos e não magnéticos e investigados por meio de simulações computacionais baseadas na Teoria do Funcional de Densidade. Os materiais investigados apresentam alta estabilidade em condições ambientes e em altas pressões, bem como propriedades eletrônicas e ópticas que sugerem estes como alternativas viáveis para desenvolvimento de dispositivos eletrônicos e aplicação em processos de fotodegradação e técnicas de water splitting fotocatalítico. Sobretudo, as propriedades magnéticas e ferroelétricas são orientadas ao longo das direções [111] e x ([100]), respectivamente, evidenciando um comportamento anisotrópico no material. Assim sendo, tais propriedades são tangenciais entre si mostrando a possibilidade de um controle destas a partir de campo elétrico aplicado na direção [111] resultando na perturbação do ordenamento magnético ou por meio de um campo magnético aplicado na direção x para obter uma resposta ferroelétrica do material. A estes fatos apresentados, os resultados obtidos também evidenciam uma origem molecular do acoplamento magnetoelétrico não só em estrutura R3c, mas em quaisquer outras estruturas cristalinas, uma vez que pode-se concluir que a origem molecular das propriedades multiferróicas consiste na existência de propriedades tangenciais e dependentes ao longo da célula unitária do material, sendo que tal dependência sugere o acoplamento entre estas. De tal modo, o presente trabalho representa uma primeira descrição teórica ampla de como tais propriedades são observadas nos materiais investigados em função da modificação química da estrutura cristalina, além da descrição das propriedades gerais dos materiais propostos, apontando estes como alternativas em potencial para desenvolvimento de dispositivos eletrônicos e quaisquer aplicações baseadas no multiferroísmo ou em materiais inteligentes.
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Propriedades Vibracionais de Cristais de Pilocarpina.HCl, Pilosina e  por  FTRaman, FTIR e Cálculos Ab Initio

Propriedades Vibracionais de Cristais de Pilocarpina.HCl, Pilosina e por FTRaman, FTIR e Cálculos Ab Initio

É importante ressaltar que talvez esta seja a região mais difícil de ser classificada, já que existem poucos trabalhos sobre o assunto. Como cada material investigado possui algumas características próprias é quase impossível estabelecer um limite para as freqüências das bandas nesta região. Além disso, não há nenhuma limitação que impeça os modos internos (modos das unidades elementares) de serem encontrados nesta região. Os modos externos, ou modos translacionais e libracionais da rede, são classificados genericamente como os modos que aparecem nos espectros vibracionais com freqüências menores do que 200 . Alguns cálculos ab-initio mostram que devem existir modos internos na região acima especificada, o que significa que, quando a identificação dos modos é feita tentativamente, que não é o nosso caso, alguma imprecisão está sendo cometida.
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