Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Cristais de hidrogeno tartarato de potÃssio (KHT) foram estudados por AnÃlise TÃrmica â Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) e AnÃlise TermogravimÃtrica (TGA) â e espectroscopia Raman com a variaÃÃo de parÃmetros termodinÃmicos na regiÃo espectral entre 30 e 3400 cm-1. A classificaÃÃo dos modos foi feita com base em compostos similares. Os estudos de DSC foram realizados no intervalo de temperatura de 90 a 671 K enquanto os de TG entre 303 a 573 K. Os experimentos de espectroscopia Raman foram realizados entre as temperaturas de 10 a 448 K. Os resultados revelaram que o material apresenta uma estrutura termicamente estÃvel durante todo o intervalo estudado atà a sua decomposiÃÃo (prÃxima a 520 K) que ocorre sem fusÃo. Os experimentos com altas pressÃes (0,0 a 6,5 GPa) revelaram indÃcios fortes de que o material sofre uma transiÃÃo de fase prÃxima a 2,4 GPa e uma segunda transiÃÃo prÃxima a 6,3 GPa. MudanÃas na regiÃo dos modos da rede dÃo suporte à afirmaÃÃo. Modos relacionados à unidade CO2- apresentaram mudanÃas em seu comportamento nesses valores de pressÃo. As mudanÃas ocorridas se mostraram reversÃveis com a reduÃÃo à pressÃo ambiente.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Neste trabalho, foi realizada uma investigaÃÃo, atravÃs de espectroscopia Raman, dos modos vibracionais do molibdato de magnÃsio MgMoO4 submetido a altas pressÃes atà o limite de 8,5 GPa, e do molibdato de lÃtio Li2MoO4 â em dois experimentos â atà os limites de 5,0 e 7,0 GPa, respectivamente. A anÃlise dos espectros obtidos revelou para o MgMoO4 uma mudanÃa significativa no padrÃo espectral do material em torno da pressÃo de 1,4 GPa. Para o molibdato de lÃtio, no primeiro experimento, as mudanÃas ocorrem, entre 0,0 e 3,1 GPa e acima de 4,5 GPa. No segundo experimento, mudanÃas semelhantes Ãquelas (entre 0,0 e 3,1 GPa) do primeiro experimento, aparecem entre 1,1 e 3,8 GPa, alÃm de algumas alteraÃÃes acima de 5,0 GPa. Todas as mudanÃas foram confirmadas pela anÃlise das curvas ωÃP. Para o MgMoO4, essas alteraÃÃes nos espectros foram interpretadas como sendo devidas a uma transiÃÃo de fase sofrida pelo material em 1,4 GPa. Foi possÃvel perceber tambÃm, que a transiÃÃo à irreversÃvel, tendo em vista que o espectro do material medido 16 horas apÃs a pressÃo ter sido relaxada para 1 atm resultou semelhante Ãquele obtido acima de 1,4 GPa (pressÃo da transiÃÃo). à feita uma discussÃo sobre a possÃvel fase de alta pressÃo, onde se leva em conta algumas semelhanÃas entre o MgMoO4 e outros cristais de molibdatos e tungstatos. Entre algumas possibilidades sugere-se que a transiÃÃo de fase seja do tipo C2/m  P2/c (C2h4), o que descarta a eventualidade de uma transiÃÃo de fase isoestrutural. Para o Li2MoO4, no primeiro experimento, as primeiras alteraÃÃes sÃo interpretadas como sendo devidas a uma transiÃÃo de fase. Esta transiÃÃo de fase, no segundo experimento, parece acontecer entre 1,1 e 3,8 GPa. Jà as alteraÃÃes que acontecem em seguida em ambos os experimentos, foram explicadas como sendo oriundas ou de uma possÃvel amorfizaÃÃo (primeiro experimento) ou de uma nova transiÃÃo de fase (segundo experimento). à feita uma discussÃo sobre o mecanismo da amorfizaÃÃo no primeiro experimento, e o porquà do fenÃmeno nÃo ter sido observado no segundo experimento. Para isso levou-se em conta as diferentes condiÃÃes experimentais e a hidrostaticidade/quasehidrostaticidade do fluido compressor utilizado.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Neste trabalho investigamos as propriedades vibracionais do molibidato de Ãtrio hidratado e anidro em funÃÃo da pressÃo hidrostÃtica. A anÃlise dos modos vibracionais mostra que esse material experimenta uma transiÃÃo de fase da estrutura ortorrÃmbica para uma fase de mais baixa simetria para valores de pressÃo em torno de 0,3 GPa, provavelmente monoclÃnica, antes de se transformar em uma estrutura com alto grau de desordem a partir de 2,4 GPa. A transiÃÃo estrutural da fase ordenada para a fase desordenada nÃo à reversÃvel, indicando que o material provavelmente entrou em um estado de amorfizaÃÃo. O comportamento dos modos vibracionais em funÃÃo da pressÃo à discutido tendo como base cÃlculos de dinÃmica de rede.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Cristais de monocloridrato de L-lisina dihidratada (L-lisna.HCl.2H2O) e cristais de monocloridrato de DL-lisina (DL-lisina.HCl) foram crescidos e suas estruturas cristalinas foram confirmadas por experimentos de difraÃÃo de raios-X e refinamentos de Rietveld. AtravÃs de estudos realizados por experimentos de espectroscopia Raman em funÃÃo da temperatura no intervalo de 25 a 115 oC para o cristal L-lisina.HCl.2H2O, constatou-se que esse cristal apresenta uma transiÃÃo de fase a temperatura de 55 oC. A transiÃÃo de fase foi identificada pelas mudanÃas ocorridas nos espectros Raman no intervalo de 35 a 3600 cm-1. A transiÃÃo foi confirmada atravÃs de experimentos de difraÃÃo de raios-X e anÃlises tÃrmicas. Enquanto nenhuma transiÃÃo de fase provocada pela variaÃÃo da temperatura no intervalo de -193 a 127 oC foi observada atravÃs dos experimentos de espectroscopia infravermelho e difraÃÃo de raios-X para o cristal DL- lisina.HCl. Este cristal tambÃm foi estudado atravÃs de espectroscopia Raman submetido a altas pressÃes atà 9,8 GPa, em que os espectros no intervalo de 40 a 1200 cm-1 apresentaram alteraÃÃes entre 2,2 e 4,0 GPa que foram associadas a transiÃÃo de fase. Sob descompressÃo essa transiÃÃo mostrou-se ser reversÃvel.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Nesta Tese apresentamos os estudos de espectroscopia Raman em condiÃÃes extremas de pressÃo hidrostÃtica realizados em nanotubos de carbono de parede dupla (DWCNTs) e tripla (TWCNTs), em dissulfeto de molibdÃnio na forma bulk e em poucas camadas. CÃlculos teÃricos foram usados para dar suporte aos resultados experimentais. Para as amostras de DWCNTs, as mudanÃas no coeficiente de pressÃo da banda G e o desaparecimento dos modos de respiraÃÃo radial (RBMs) entre 2 GPa e 5 GPa foram interpretados como um indicativo do inÃcio e fim do colapso radial dos nanotubos de carbono (CNTs). Os cÃlculos teÃricos usando Tight-Binding baseado no Funcional da Densidade (DFTB) mostraram que a pressÃo de colapso (P_c) para os DWCNTs segue uma lei de potÃncia do tipo d^{-3}_{in}, em excelente acordo com os resultados experimentais. A dependÃncia de P_c em relaÃÃo ao nÃmero de paredes do tubo, como tambÃm a distÃncia inter-paredes tambÃm foram investigadas. Para a amostra contendo TWCNTs, atravÃs da anÃlise dos coeficientes de pressÃo dos modos RBMs em conjunto com o histograma da distribuiÃÃo de diÃmetros da amostra, foi possÃvel separarmos as contribuiÃÃes dos RBMs nos espectros Raman relacionados aos tubos internos dos TWCNTs e DWCNTs, embora possuam a mesma distribuiÃÃo de diÃmetro, a resposta das propriedades vibracionais à pressÃo sÃo diferentes. Adicionalmente, foi possÃvel observar perfis de intensidades semelhantes para os modos RBMs dos tubos mais internos dos TWCNTs usando diferentes energias de LASER, mas sob diferentes condiÃÃes de pressÃo. AtribuÃmos este resultado à mudanÃas nas energias de transiÃÃes eletrÃnicas causadas por pequenas deformaÃÃes estruturais nos nanotubos induzidas pela pressÃo. CÃlculos teÃricos baseados em ab initio foram realizados para dar suporte Ãs interpretaÃÃes dos resultados experimentais. Para as amostras de MoS_2 esfoliadas, estudamos o efeito do empilhamento nos modos vibracionais E^1_{2g} e A_{1g} em altas pressÃes. Novas componentes para esses modos foram observadas com o aumento da pressÃo. Foi tambÃm observado que o coeficiente de pressÃo do modo E^1_{2g} diminui exponencialmente com o aumento do nÃmero de camadas, diferentemente do modo A_{1g} e das novas componentes, que nÃo apresentam uma dependÃncia significativa com a variaÃÃo da espessura do MoS_2. AtribuÃmos estes resultados Ãs deformaÃÃes estruturais do MoS_2 induzidas por uma tensÃo biaxial (dependente da adesÃo entre SiO_2 e MoS_2) resultante da deformaÃÃo do substrato de SiO_2. O aumento do nÃmero de camadas diminui a adesÃo entre o MoS_2 e o SiO_2 devido ao aumento da porcentagem de regiÃes em nÃo-contato com o substrato, e como consequÃncia, uma pressÃo mais elevada à necessÃria para aumentar a adesÃo, resultando no aumento da pressÃo para deformar a estrutura do MoS_2. Para o pà microcristalino de MoS2, com exceÃÃo dos modos B_{1u}, E^2_{2g}, E1g, E^1_{2g} e A_{1g}, o comportamento de todos os outros modos foi tambÃm estudado em condiÃÃes de altas pressÃes hidrostÃticas. Todos os modos apresentaram uma variaÃÃo linear de suas frequÃncias Raman com a pressÃo e coeficientes de pressÃo positivos. AlÃm disso, as diferenÃas no comportamento dos perfis de intensidade dos modos A_{1g}, 2LA(M) e A_{2u} em ressonÃncia e fora de ressonÃncia foram interpretados como sendo devido Ãs variaÃÃes nas energias das transiÃÃes Ãpticas direta induzidas pela pressÃo. / In this work we present the studies on Double (DWCNTs) and Triple Wall Carbon Nanotubes, on molybdenum disulfide in the bulk form and on few layer of MoS_2 under hydrostatic high pressure conditions. Theoretical calculations were performed in collaboration to support the experimental results. For the DWCNTs samples, changes in the G-band frequency vs. pressure plot and the disappearance of the radial breathing modes (RBM) between 2 GPa and 5 GPa indicate the beginning and ending of the radial collapse of the nanotubes. Theoretical calculations based on Density-Functional Tight-Binding (DFTB) shown that the collapse pressure (P_c) for DWCNTs follows a d^{-3}_{in} law, in excellent agreement with the experimental results. The P_c dependence on number of tube-walls and on the inter-wall distance is also investigated. For the TWCNTs samples, pressure screening effects are observed for the innermost tubes of TWCNTs similar to what has been already found for DWCNTs. However, using the RBM pressure coefficients in conjunction with the histogram of the diameter distribution, we were able to separate the RBM Raman contribution related to the intermediate tubes of TWCNTs from that related to the inner tubes of DWCNTs. By combining Raman spectroscopy and high pressure measurements, it was possible to identify these two categories of inner tubes even if the two tubes exhibit the same diameters, since their pressure response is different. Furthermore, it was possible to observe similar RBM profiles of the innermost tubes of TWCNTs using different resonance laser energies but also under different pressure conditions. This is attributed to changes in the electronic transition energies caused by small pressure-induced deformations. Theoretical calculations based on ab initio were performed for support the experimental results. By using Raman spectroscopy, it was possible to estimate the displacement of the optical energy levels with pressure. For the exfoliated MoS_2 samples, we studied the effect of the stacking on the E^1_{2g} and A_{1g} vibrational modes at high pressures. New components for both modes were observed with increasing pressure. It was also observed that the pressure coefficient of the E^1_{2g} mode decreases exponentially with MoS_2 thickness is increased, differently of the A_{1g} mode and the new components, which do not present a significant dependence on the variation of the number of layers. These results were attributed to deformations in the MoS_2 structure induced by a biaxial strain (dependent on the number of layers), resulting from the deformation of the SiO_2 substrate. Such adhesion decreases with the increasing of the MoS_2 thickness due to the increasing on the unbinding regions between MoS_2 and SiO_2. As result, a higher pressure is needed to improve the adhesion and consequently, a higher pressure is required to achieve the biaxial strain. For the MoS_2 microcrystalline powder, except for the B_{1u}, E^2_{2g}, E_{1g}, E^1_{2g} and A_{1g} modes, the behavior of all other modes was studied for the first time in high pressure conditions. For all modes, a linear variation of the Raman frequency and positive pressure coefficient was observed. Moreover, the differences in the behavior of the intensity profiles of the A_{1g}, 2LA(M) and A_{2u} modes in resonance and off-resonance were attributed to variations in the energy of direct optical transitions induced by pressure.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The unit of sugar and base connected by a N-β-glycosyl linkage is named a nucleoside. In the present work the nucleoside thymidine, whose molecular formula is C10N2O5H14, was studied by Raman spectroscopy, subjecting it extreme conditions of pressure and temperature, as well as X ray diffraction measurements. An auxiliary analysis of normal crystal vibration modes was performed using first principles calculations using the B3LYP functional together with the Gaussian bases 6-31G+(d) and potential energy distribution analysis (PED). These results, together with literature data and Raman spectroscopy measurements in several thymidine scattering geometries, allowed the identification of the various normal modes of crystal vibration. X-ray diffraction experiments were performed in the temperature range between 83 and 413 K. Experiments of Raman spectroscopy under extreme temperature conditions (20 to 380 K) were performed in the spectral range of 20 to 3400 cm-1. From the analysis of the results, it is possible to draw some conclusions. (i) The thymidine crystal remained stable throughout the investigated temperature range, indicating that the temperature effect is not sufficient to modify the hydrogen bonds present between the molecules in such a way as to modify the symmetry of the crystal. (ii) The material studied showed some slight changes in the vibrational spectra in the experiment performed at low temperatures, suggesting, if not a structural phase transition, at least some conformational modification of the thymidine molecules. Raman spectra of thymidine crystal were obtained for pressures up to 5.0 GPa in a diamond anvil cell. The results show the presence of anomaly in the Raman spectrum at pressures close to 3.0 GPa. This anomaly is characterized by disappearance of lattice modes, appearance of some internal modes, splitting of high wavenumbers modes, downshift of modes associated with hydrogen bonds, changes in the intensity of internal modes and discontinuities of the slopes of the wavenumbers versus pressure for several Raman modes. This set of modifications was interpreted as consequence of a phase transition undergone by thymidine close to 3.0 GPa. Further, decompression to atmospheric pressure generates the original Raman spectrum, showing that the pressure-induced phase transition undergone by thymidine crystals is reversible. A comparison with results on other nucleosides submitted to high pressure is also furnished. / Quando a pentose (glicose) e uma base nitrogenada unem-se por meio de uma ligaÃÃo N-β glicosÃdica forma-se uma molÃcula denominada de nucleosÃdeo. No presente trabalho o nucleosÃdeo timidina, cuja fÃrmula molecular à C10N2O5H14, foi estudado atravÃs de espectroscopia Raman, submetendo-o a condiÃÃes extremas de pressÃo e de temperatura, alÃm de medidas de difraÃÃo de raios X. Uma anÃlise auxiliar a respeito dos modos normais de vibraÃÃo do cristal foi realizada atravÃs de cÃlculos de primeiros princÃpios utilizando-se o funcional B3LYP em conjunto com as bases gaussianas 6-31G+(d) e anÃlise de distribuiÃÃo de energia potencial (PED). Esses resultados, juntamente com dados da literatura e medidas de espectrocopia Raman em diversas geometrias de esplalhamento na timidina permitiram uma identificaÃÃo dos vÃrios modos normais de vibraÃÃo do cristal. Os experimentos por difraÃÃo de raios X foram realizados no intervalo de temperatura entre 83 e 413 K. Experimentos de espectroscopia Raman sob condiÃÃes extremas de temperatura (20 a 380 K) foram realizados no intervalo espectral compreendido entre 20 e 3400 cm-1. Da anÃlise dos resultados, à possÃvel tirar algumas conclusÃes. (i) O cristal de timidina manteve-se estÃvel em todo o intervalo de temperatura investigado, indicando que o efeito de temperatura nÃo à suficiente para modificar as ligaÃÃes de hidrogÃnio presentes entre as molÃculas de tal forma que haja modificaÃÃo da simetria do cristal. (ii) O material estudado apresentou algumas leves mudanÃas nos espectros vibracionais no experimento realizado a baixas temperaturas, sugerindo, se nÃo uma transiÃÃo de fase estrutural, pelo menos alguma modificaÃÃo conformacional das molÃculas da timidina. Experimentos submetendo o cristal a pressÃes de atà 5 GPa foram realizados utilizando-se uma cÃlula de pressÃo a extremos de diamantes. Os resultados mostraram anomalias nos espectros Raman por volta de 3.0 GPa. Essas anomalias foram caracterizadas pelo desaparecimento de alguns modos de rede, surgimento de alguns modos internos, deslocamento para menores nÃmeros de onda de modos associados a ligaÃÃes de hidrogÃnio e descontinuidades dos coeficientes lineares de vÃrios modos nos grÃficos de nÃmero de onda em funÃÃo da pressÃo. Essa sÃrie de modificaÃÃes foram interpretadas como consequÃncia de uma transiÃÃo de fase sofrida pela timidina por volta de 3.0 GPa. AlÃm disso, a descompressÃo da amostra atà a pressÃo atmosfÃrica mostrou que a transiÃÃo de fase à reversÃvel. TambÃm fornecemos uma comparaÃÃo com resultados de outros nucleosÃdeos submetidos a altas pressÃes.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Nesse trabalho investigamos as propriedades vibracionais em monocristais D-Metionina, utilizando as espectroscopias Raman e Infravermelho. As medidas de espectroscopia Raman foram realizadas sob a variaÃÃo de pressÃo hidrostÃtica no intervalo de 0GPA atà 7GPa, mostraram duas transiÃÃes de fase, uma por volta 2.0GPa e outra em 2.5GPa, as quais foram detectadas no espectro Raman atravÃs das mudanÃas exibidas pelos picos associados principalmente Ãs vibraÃÃes atribuÃdas à carboxila (CO2-), amina (NH3+), , ligaÃÃes CS e CSC e grupos CH2 e CH3. Esses modos vibracionais tambÃm foram sensibilizados em baixas temperaturas, sendo que suas mudanÃas serviram como referÃncia para identificar a transiÃÃo de fase nas medidas de espalhamento infravermelho no intervalo de temperatura de 298K a 84K. Nas medidas de espalhamento Raman de 298K a 13K, a transiÃÃo foi identificada pelo surgimento do modo translacional em 91 cm-1 por volta de 84K. AlÃm disso, nesse trabalho comparamos o comportamento das mudanÃas apresentadas na rede cristalina dos monocristais de D-metionina de L-metionina sob condiÃÃes extremas de pressÃo. / In this work we have been investigated the vibrational properties of the D-methionine single crystals using the Raman and Infrared spectroscopies. The Raman spectroscopy measurements were performed under varying hydrostatic pressure from 0 GPa up to 7.0 GPa, indicated two transitions, one around 2.0 GPa and another in 2.5GPa, which were detected by changes of the vibrationals modes of the carboxilic (CO2-), amino (NH3+), CS, CSC, CH2 and CH3, respectively. These vibrationals modes also have been sensitized under low temperatures, whose changes have been helpful to identify the phase transition with the measurements of the infrared scattering from 298K up to 84K. In the measurements of the Raman scattering realized between 298K and 84K, the transition was identified by emerging of the translational mode in 91 cm-1 around 84K. Further, in this work we have been compared changes presented by crystal lattice between D-methionine and L-methionine under extremes conditions of the pressure.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Neste trabalho, estudou-se a estabilidade de dois tipos de cristais de aminoÃcidos: um cristal racÃmico; DL-leucina (C6H13NO2) e um quiral; L-prolina monohidratada (C5H9NO2.H2O), ambos submetidos a altas pressÃes. As propriedades estruturais em condiÃÃes ambientes (com dados sobre as ligaÃÃes de hidrogÃnio) de cada tipo de cristal foram apresentadas. Para o cristal de DL-leucina foram feitas medidas de espectrosocopia Raman polarizada em trÃs diferentes geometrias de espalhamento. A distribuiÃÃo dos modos normais de vibraÃÃo foi feita em termos das representaÃÃes irredutÃveis dos grupos fatores Ci (para o cristal de DL-leucina) e C2 (cristal de L-prolina monohidratada). Foram propostas classificaÃÃes tentativas para as bandas Raman observadas para os dois cristais, tendo como base estudos jà realizados anteriormente. Os experimentos de espalhamento Raman sob altas pressÃes foram realizados em uma cÃmara de bigornas de diamantes utilizando-se Ãleo mineral como meio compressor. No caso do cristal de DL-leucina, a pressÃo mÃxima estudada foi de, aproximadamente, 5 GPa. Entre os diversos efeitos observados, destaca-se a descontinuidade das curvas de nÃmero de onda versus pressÃo entre 2,4 e 3,2 GPa, tanto para a regiÃo dos modos externos quanto para a regiÃo dos modos internos. Os efeitos foram interpretados como sendo decorrentes de uma mudanÃa gradual de conformaÃÃo das molÃculas de leucina na cÃlula unitÃria do cristal, culminando em uma mudanÃa nas ligaÃÃes de hidrogÃnio no intervalo onde a transiÃÃo de fase foi observada. Esse comportamento sugere que o cristal de DL-leucina à mais estÃvel sob altas pressÃes que o seu correspondente quiral, considerando que o cristal de L-leucina, o qual apresentou pelo menos duas transiÃÃes de fase no mesmo intervalo de pressÃo considerado. Em relaÃÃo ao cristal de L-prolina monohidratada, submetido a pressÃes de atà cerca de 8,0 GPa, diversos efeitos induzidos por esse parÃmetro termodinÃmico nos espectros Raman foram observados, como o surgimento e desaparecimento de bandas,descontinuidades nas curvas de nÃmero de onda versus pressÃo nas regiÃes dos modos externos e internos, bem como mudanÃas de intensidade relativa. Essas modificaÃÃes sugerem que entre (i) 1,1 e 1,7 GPa e (ii) 4,5 e 5,0 GPa, esse cristal hidratado sofre transiÃÃes de fase acompanhadas por mudanÃas conformacionais das molÃculas na cÃlula unitÃria. / We studied the stability of two types amino acid crystal: a racemic crystal, DL-leucine (C6H13NO2); and a chiral one; L-proline monohydrate (C5H9NO2.H2O). Both were subjected to high pressures. The structural properties at ambient conditions (with the hydrogen-bonds data) of each crystal type were presented. For the DL-leucine crystal, polarized Raman scattering measurements were made in three different scattering geometries. The classification of the normal modes of vibration was made in terms of representations of irreducible factors groups Ci (for the crystal of DL-leucine) and C2 (crystal of L-proline monohydrate). Based on studies already carried out previously, tentative assignments were proposed for the Raman bands observed for the two crystals. The high pressure Raman experiments were performed in a diamond anvil cell using mineral oil as pressure media. For the DL-leucine crystal, the maximum pressure was studied up to about 5 GPa. Among the various observed effects, we found the discontinuity of the wavenumber versus pressure curves between 2.4 and 3.2 GPa, both for the region of the external modes as for region of internal modes, particularly remarkable. These effects were interpreted as resulting from a gradual change of the molecular conformation of leucine molecules in the unit cell, culminating with change of hydrogen bonds in the interval where the phase transition is observed. This behaviour suggests that the DL-leucine crystal is more stable than the chiral L-leucine in the sense that while the former presents only one phase transition, the latter presents at least two different transitions in the same pressure range considered. For the L-proline monohydrated crystal, which was subject to pressures up to about 8.0 GPa, several induced effects by this thermodynamic parameter were observed in the Raman spectra, such as the appearance and disappearance of bands, discontinuities in the wavenumber versus pressure curves in the regions of external and internal modes and intensity relative changes. These changes point to the fact that between (i) 1.1 e 1.7 GPa and (ii) 4.5 e 5.0 GPa, this hydrated crystal undergoes phase transitions accompanied by conformational molecular changes in the unit cell.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / O cristal dipeptÃdeo L-Alanil-L-alanina (Ala-Ala) foi estudado atravÃs da tÃcnica de espalhamento Raman polarizado submetido a deformaÃÃes homogÃneas. Os cristais foram crescidos pela tÃcnica de evaporaÃÃo lenta a partir de uma soluÃÃo aquosa supersaturada do pà do cristal. Medidas de raios-x foram realizadas para confirmar a estrutura cristalina do cristal. Foram realizadas medidas de espalhamento Raman polarizado a temperatura ambiente, bem como anÃlise da teoria de grupos para o grupo fator C4 juntamente com uma classificaÃÃo exploratÃria dos modos normais de vibraÃÃo do cristal. As medidas de espalhamento Raman foram realizadas em baixas temperaturas, entre 300 K e 11 K e 11 K e 300 K, e altas temperaturas, entre 300 K e 520 K e 520 K e 300 K, na regiÃo espectral de 50 a 3300 cm-1. Da anÃlise dos resultados das medidas de baixas temperaturas foi possÃvel concluir que o cristal exibe uma transiÃÃo de fase de segunda ordem, entre 80 e 60 K, passando continuamente da estrutura tetragonal com grupo fator C4 para uma estrutura monoclÃnica com grupo fator C2 mantendo o mesmo nÃmero de molÃculas na cÃlula primitiva. O mecanismo proposto para explicar a transiÃÃo de fase à a ocupaÃÃo de sÃtios de simetria C1 nÃo equivalentes pelos Ãons moleculares CH3 numa estrutura monoclÃnica pertencente ao grupo fator C2. O cristal manteve-se estÃvel em todo o intervalo de alta temperatura estudado. Nestas experiÃncias foram observadas apenas mudanÃas quantitativas nas frequÃncias e larguras de linha dos modos Raman estudados, que à normal para qualquer material submetido a variaÃÃes de temperaturas da ordem de 220 K. Medidas de espalhamento polarizado no cristal de Ala â Ala no intervalo de pressÃo entre 0,1 GPa e 6,3 GPa, na compressÃo, e de 6,3 GPa e 0,1 GPa, na descompressÃo, na regiÃo espectral de 100 cm-1 a 3400 cm-1 mostraram dois intervalos de pressÃo em que ocorrem diversas mudanÃas qualitativas; o primeiro entre 1,7 GPa e 2,3 GPa e o segundo entre 4,5 GPa e 4,9 GPa. Entre 1,7 GPa e 2,3 GPa foram observadas mudanÃas qualitativas significantes na regiÃo dos modos externos, tais como, o desaparecimento de um modo da rede em torno de 130 cm-1 e o comportamento anÃmalo de outro modo da rede em torno de 110 cm-1 para pressÃo de 1,7 GPa. Estas mudanÃas qualitativas sugerem que o cristal exibe uma transiÃÃo de fase estrutural de segunda ordem. As outras regiÃes do espectro Raman do cristal apresentaram diversas mudanÃas qualitativas continuas no comportamento dos modos Raman das unidades que participam diretamente das pontes de hidrogÃnio, indicando que o cristal apresenta reorientaÃÃes espaciais dos grupos moleculares CO2, CH3 e NH3. Estas mudanÃas qualitativas caracterizam uma transiÃÃo de fase estrutural de segunda ordem. As principais mudanÃas qualitativas observadas entre 4,5 GPa e 5,2 GPa sÃo o desaparecimento dos modos externos e, quantitativamente, um grande aumento na largura de linha dos modos Raman indicando que o cristal exibe uma desordem na estrutura cristalina durante a transiÃÃo de fase de altas pressÃes, possivelmente uma amorfizaÃÃo. Na descompressÃo da amostra os espectros Raman sÃo quase que totalmente recuperados na sua forma inicial indicando que o cristal apresenta transiÃÃes de fase reversÃveis. / The dipeptide L-Alanyl â L-Alanine crystal was studied through polarized Raman scattering submitted to homogeneous deformations. The crystals were grown by slow evaporation technique from an aqueous supersaturated solution of the crystal powder. Rays-x diffractions measurements were realized to confirm a crystalline structure of the crystal. Polarized Raman scattering measurements were performed at room temperature, as well as the analysis of the group theory to the C4 factor group and a tentative assignment of the vibrational modes of crystal. Raman scattering measurements in the crystals as a function of temperature were realized between two intervals of temperature: first, at low temperature between 300 K and 11 K e 11 K and 300 K, and second, at high temperature between 300 K e 520 K and 520 K e 300 K, in the spectral range of 50 cm-1 to 3400 cm-1. From the results of low temperature measurements, it was possible to conclude that the crystal undergoes a second-order phase transition between 80 K and 60 K, from a tetragonal structure with C4 factor group to a monoclinic structure with C2 factor group, maintaining the same number of the molecules per primitive cell. The suggested mechanism to explain the phase transition is the occupation of non-equivalent sites by CH3 molecular groups present at Ala-Ala molecule. On the other hand, the crystal remained stable in the high temperature range studied, and the changes observed in the Raman spectra showed no evidence that the Ala-Ala crystal undergone phase transition or changes in molecule conformation. In those experiments were observed only quantitative changes in frequency and widths of the Raman modes, which are normal for any material subjected to variations in temperatures around 220 K. Raman scattering measurements in the crystals as a function of pressure in the pressure range between 0,1 GPa and 6,3 GPa, in compression and of 6,3 GPa and 0,1 GPa, in decompression, in the spectral region between 100 cm-1 and 3400 cm-1 showed two ranges where several qualitative changes occurred; the first, in low pressure interval between 1.7 GPa and 2.3 GPa and the second, at high pressure interval, between 4.5 GPa and 4.9 GPa. Between 1.7 GPa and 2.3 GPa, it was observed qualitative changes as well as the disappearance of an external mode around of 130 cm-1 and the anomalous behavior of other external mode around of 110 cm-1 for pressures of the order of 1,7 GPa. These qualitative changes suggest that the crystal exhibits a second order structural phase transition. Qualitative changes also were observed in others regions of the Raman spectrum through of special reorientation of the molecular groups CO2, CH3 and NH3. These qualitative changes characterize a structural second order phase transition. The mains qualitative changes observed between 4,5 GPa and 5,2 GPa were the disappearance of the external modes and the an large increasing of the width of the Raman modes, suggesting that the crystal exhibits a structural disorder in the crystalline structure when undergoes a phase transition for high pressures, possibly a amorphization. When performing decompression of the sample, the Raman spectrum returns to its initial form relative to pressure of 0,1 GPa indicating reversibility of phase transitions.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Neste trabalho, apresentamos um estudo de espalhamento Raman em cristais de DL-valina (C5H11NO2) à temperatura ambiente e sob condiÃÃes de altas pressÃes hidrostÃticas, no intervalo espectral de 40 cm-1 a 3200 cm-1. Baseando-se em estudos anteriores sobre espectroscopia Raman em cristais de DL-valina e de outros aminoÃcidos, tais como, L-valina, L-isoleucina e L-asparagina, propusemos uma classificaÃÃo das bandas em diversos modos de vibraÃÃo. Os espectros obtidos, por espectroscopia Raman, em funÃÃo da pressÃo sugerem que a DL-valina sofreu duas transiÃÃes de fase estruturais atà 19,4 GPa. A primeira transiÃÃo de fase entre 1,4 GPa e 1,8 GPa onde foi observado o desaparecimento de trÃs modos, um modo de rede e dois modos internos classificados como rocking do NH3+, r(NH3+), e estiramento simÃtrico do CH3, vs (CH3). A segunda transiÃÃo de fase entre 7,8 GPa e 8,8 GPa, onde foi observado o desdobramento de um modo de rede, o desaparecimento de um modo interno associado a uma deformaÃÃo do esqueleto da molÃcula, d(esq) e a divisÃo de um modo designado como estiramento do CH2, v(CH2). / In this work, we present a study of the Raman scattering of DL-valine crystals (C5H11NO2) at room temperature under high hydrostatic pressures conditions using the spectral range of 40-3200 cm-1. Based on previous studies using Raman spectroscopy on crystals of DL-valine and other amino acids such as L-valine, L-isoleucine and L- asparagine, we proposed the classification of the bands in different vibration modes. The Raman spectrum obtained as function of pressure suggests that DL-valine suffered two structural phase transitions by 19,4 GPa. The first transition phase of between 1,4 GPa and 1,8 GPa where we observed the disappearance of three modes, one network mode and two internal modes classified as rocking of NH3+ and symmetric stretching of CH3, vs (CH3). The second phase transition of between 7,8 GPa and 8,8 GPa, where we observe the unfolding of a network mode, the disappearance of the internal mode associated with skeletal deformation, d(esk) and the splitting designated as CH2, v(CH2).