Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Este trabalho apresenta os resultados obtidos dos estudos nos cristais da famÃlia dos comÂpostos Pb805(XO4)2 com X = V e As. VÃrias tÃcnicas experimentais foram utilizadas para investigar sua seqÃÃncia de transiÃÃes de fase. à temperatura ambiente, o sistema cristalino do Pb805(AsO4)2 à monoclÃnico de faces centradas pertencente ao grupo espacial C2/m (C32h), com quatro molÃculas por cela unitÃria (Z=4). Medidas de espalhamento Raman foram reaÂlizadas neste composto para obter uma descriÃÃo dos fÃnons à temperatura ambiente e sua variaÃÃo com a temperatura no intervalo de 300 K a 773 K. Observamos que o Pb805(AsO4)2 aÂpresenta uma transiÃÃo estrutural à aproximadamente 500 K, a qual nÃo foi reportada anteriorÂmente na literatura. A espectroscopia Raman, microscopia de polarizaÃÃo e calorimetria difeÂrencial por varredura (DSC) foram utilizadas para estudar a evoluÃÃo tÃrmica e estrutural dos fÃnons do Pb805(VO4)2. Este composto apresenta uma transiÃÃo de fase de segunda ordem a 426 K e uma de primeira ordem em tomo de 523 K. Medidas de microscopia de polarizaÃÃo de domÃnios mostram a presenÃa de dois tipos de domÃnios: um em forma de cunha ou V e outro em forma de linhas. Uma nova transiÃÃo de fase foi identificada a baixas temperaturas (231 K), sendo o primeiro deste tipo de transformaÃÃes num composto desta famÃlia.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Uma parcela significativa da pesquisa cientÃfica hodierna baseia-se na sÃntese, caracterizaÃÃo ou aplicaÃÃo de materiais nanoestruturados. No intuito de possibilitar um maior entendimento das intrigantes propriedades destes materiais, muitas tÃcnicas com resoluÃÃo nanomÃtrica e atà subnanomÃtrica foram criadas nos Ãltimos 50 anos e tÃm passado por um processo de contÃnuo aprimoramento. Apesar do grande desenvolvimento tÃcnico e cientÃfico da instrumentaÃÃo disponÃvel, a caracterizaÃÃo Ãtica com resoluÃÃo nanomÃtrica destes materiais tem se mostrado um desafio para pesquisadores do mundo inteiro. Nesse contexto, as tÃcnicas baseadas em radiaÃÃo de campo prÃximo tÃm despontado como uma boa alternativa para quebra do limite de difraÃÃo, que constitui um limite natural para os instrumentos Ãticos convencionais. AlÃm disso, a microscopia de campo prÃximo em modo de iluminaÃÃo e contato adquire simultaneamente informaÃÃes Ãticas e topogrÃficas do material, o que permite fazer uma distinÃÃo entre as propriedades Ãticas nanomÃtricas reais e as induzidas por topografia. O fenÃmeno de domÃnios cristalogrÃficos tem sido um assunto de interesse da cristalografia desde que ela comeÃou a se desenvolver como ciÃncia. As razÃes Ãbvias para isso sÃo a beleza de formas externas de algumas estruturas de domÃnios, assim como as evidentes e desafiantes relaÃÃes de simetria entre os seus constituintes. Os domÃnios ferroelÃsticos sÃo um dos importantes tipos de domÃnios apresentados por cristais. Tais domÃnios apresentam, algumas vezes, dimensÃes muito reduzidas sem manifestar uma considerÃvel alteraÃÃo na estrutura topogrÃfica da amostra. Por outro lado, o comportamento Ãtico de domÃnios distintos pode ser bem diferente quando sujeitos a uma mesma condiÃÃo de medida. Tais caracterÃsticas tornam esta classe de materiais ideais para um estudo baseado na microscopia de campo prÃximo em modo de iluminaÃÃo e contato. Imagens de domÃnios ferroelÃsticos, utilizando microscopia de campo prÃximo em modo de iluminaÃÃo e contato, foram obtidas com resoluÃÃo nanomÃtrica. Tais imagens, em geral, apresentaram pouquÃssima relaÃÃo com a estrutura topogrÃfica do material, revelando importantes caracterÃsticas Ãticas (ocorrÃncia do efeito de guias de onda nos domÃnios) e estruturais (dimensÃes dos domÃnios ferroelÃsticos, presenÃa de defeitos de deslocamento na rede cristalina). / A significant part of the nowadays scientific research is based on the synthesis, characterization and application of the nanostructured materials. In order to make possible a further understanding of the intriguing properties of these materials, many techniques with nanometric and even subnanometric resolution have been created during the last 50 years and are passing through a process of continuous improvement. In spite of the great scientific and technical development on the available instrumentation, the optical characterization with nanometric resolution of these materials remains a challenge for researchers from all over the world. In this context, techniques based on near field radiation have emerged as a great alternative for the diffraction limit break which is a nature imposed limit for conventional optical instruments. Besides this, contact near field microscopy in illumination mode acquires optical and topographical information of the material simultaneously. This capability permits the distinction between the real and topographic induced nanometric optical features. The domain phenomenon in crystals has been a subject of interest for crystallographers since crystallography started to develop as a scientific branch. The obvious reasons are the beauty of some domain patterns as well as evident and challenging symmetry relations between their constituents. The ferroelastic domains are one of the important kinds of domains presented by crystals. They have, sometimes, very small dimensions without inducing any topographic element on the sample. On the other side the optical behavior of different domains under almost the same measurement condition may be very dissimilar. Such characteristics make then an ideal class of materials for contact near field microscopy in illumination mode based studies. Ferroelastic domains images, using near-field optical microscopy in illumination and contact mode, were obtained with a nanometric resolution. Such images, in general, presented very little relation with the topographical structure of the material, revealing optical and structural features such as occurrence of the waveguide effect in the domains, domainÂs dimensions and presence of dislocations on the crystalline structure.  

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Compostos ferroelÃsticos sÃo caracterizados pela possibilidade de apresentarem dois ou mais estados de deformaÃÃo ou strain espontÃneos devendo haver a possibilidade de permutaÃÃo entre estes estados atravÃs da aplicaÃÃo de um stress mecÃnico. O Pb8O5(VO4)2 pode ser classificado como pertencente a este grupo. Sua estrutura cristalina ainda nÃo à bem definida na literatura por conta de certas adversidades encontradas durante as anÃlises das mesmas, no entanto, fazendo uso de difraÃÃo de raios-X em diversos cristais deste composto discutiremos seus provÃveis grupos pontuais. Sabe-se tambÃm que hà uma relaÃÃo direta entre os estados de strain e as estruturas de domÃnios sob condiÃÃes ambientes de temperatura e pressÃo. Diversas tÃcnicas espectroscÃpicas foram empregadas afim de analisar como a estrutura cristalina destes compostos pode variar de acordo com as dimensÃes de cada cristal. Dessa forma, verificamos a existÃncia de trÃs fases sob condiÃÃes ambiente, bem como a possibilidade de uma transiÃÃo de fase espontÃnea para cristais da ordem de unidades de micrometros quadrados. O comportamento estrutural do Pb8O5(VO4)2 com o aumento de temperatura foi estudado detalhadamente por diversos autores. Eles reportaram a existÃncia de duas transiÃÃes de fase durante o aquecimento, uma transiÃÃo de segunda ordem por volta de 440 K e outra de primeira ordem por volta de 520 K. A transiÃÃo de primeira ordem leva os cristais de Pb8O5(VO4)2 da fase ferroelÃstica para a fase paraelastica. Contudo, uma vez que cristais ferroelÃsticos apresentam mudanÃas de estados de strain espontÃneos atravÃs da aplicaÃÃo de stress mecÃnico, fizemos uso de medidas de espalhamento Raman com aumento de pressÃo hidrostÃtica em amostras de Pb8O5(VO4)2 para acompanhar o comportamento espectral dos mesmos durante estas variaÃÃes de pressÃo. Assim, observamos um fenÃmeno de amorfizaÃÃo da amostra por volta de 11 GPa e obtivemos fortes indÃcios de trÃs transiÃÃes de fase em aproximadamente 1, 3.5 e 6 GPa. / Ferroelastic compounds are characterized by the possibility to present two or more states of spontaneous strain which could be permuted by application of mechanical stress. Pb8O5(VO4)2 can be classified as belonging to this group. Its crystal structure is not well defined in the literature due to certain adversities found during the data analysis. However, making use of X-ray diffraction in several crystals of this compound we will discuss their probable point groups. It is also known that there is a direct relation between the states of strain and the domains pattern at ambient conditions of temperature and pressure. Several spectroscopic techniques were employed in order to analyze how the crystal structure of these compounds varies according to the dimensions of each crystal. Therefore, we observed the existence of three phases under ambient conditions as well as the possibility of a spontaneous phase transition in crystals of order to units of square micrometers. The structural behavior of Pb8O5(VO4)2 with increasing temperature has been studied in detail by different authors. They reported the existence of two phase transitions on heating, one second-order transition at about 440 K and another first-order around 520 K. The first-order phase transition leads the Pb8O5(VO4)2 crystals of ferroelastic phase to paraelastic phase. However, since ferroelastics crystals show changes of state of spontaneous strain through the application of mechanical stress, we made use of Raman scattering measures with increasing of hydrostatic pressure on samples of Pb8O5(VO4)2 to accompany the spectral behavior of the same during these pressure variations. This way we observed a phenomenon of amorphization of the sample around 11 GPa and obtained strong evidences from three phase transitions at approximately 1, 3.5 and 6 GPa.