Estudo de Perovskitas de Haleto 0D, em condições extremas: propriedades estruturais e optoeletrônicas

Título: Estudo de Perovskitas de Haleto 0D em Condições Extremas: Propriedades Estruturais e Optoeletrônicas Instituição: UFPA — Instituto de Ciências Exatas e Naturais Tema Central O projeto investiga perovskitas de haleto com estrutura zero-dimensional (0D) à base de manganês, focando em como pressão hidrostática e temperatura afetam suas propriedades estruturais e optoeletrônicas. A duração prevista é de dois anos (janeiro de 2026 a dezembro de 2027). Motivação Científica As perovskitas 0D distinguem-se das convencionais por serem formadas por octaedros [MnX₆] isolados, separados por espaçadores orgânicos. Isso as caracteriza como "poços quânticos moleculares", com confinamento eletrônico extremamente forte, altas energias de ligação excitônica e intenso acoplamento elétron-fônon — propriedades superiores às encontradas em perovskitas 2D. Resultados preliminares já obtidos pelo grupo revelaram dois fenômenos notáveis: Transições de fase induzidas por pressão no composto BA₆MnBr₁₂ Piezocromismo (mudança de cor sob compressão) no composto 2BrEtTMeMnBr₄ Objetivos Principais Caracterizar transições de fase induzidas por pressão em BA₆MnBr₁₂ e compostos correlatos Investigar o piezocromismo em 2BrEtTMeMnBr₄ e sua relação com distorções nos octaedros [MnBr₆] Explorar a diversidade composicional de perovskitas 0D com diferentes espaçadores orgânicos Realizar espectroscopia multitécnica (Raman, fotoluminescência, infravermelho, absorbância) em condições ambiente e extremas Modelar computacionalmente as estruturas via DFT (pacote CASTEP) Avaliar o potencial tecnológico como emissores de luz ajustáveis e sensores optoeletrônicos Técnicas Experimentais Empregadas Difração de Raios-X (ambiente e sincrotron em altas pressões — LNLS/CNPEN) Espectroscopias Raman, infravermelho (FT-IR), absorbância UV-VIS e fotoluminescência Análise Térmica Diferencial (DTA) Células de pressão com bigorna de diamante (DAC) Microscopia eletrônica de varredura (MEV) Equipe Coordenador: Prof. Waldeci Paraguassu Feio (UFPA) Colaboradores internacionais: Profs. Miroslaw Maczka e Maciek Ptak (Polish Academy of Sciences) e Prof. Andrzej Katrusiak (Adam Mickiewicz University, Polônia) Colaboração nacional: Profa. Angsula Gosh (UFAM) — modelagem DFT Estudantes: 3 alunos da UFPA (graduação e pós-graduação) Resultados Esperados Mínimo de 4 artigos em periódicos internacionais de alto impacto Formação de mestres e doutores Estabelecimento de um modelo geral conectando distorções octaédricas locais a propriedades ópticas ajustáveis Posicionamento do Brasil como referência internacional em perovskitas 0D sob condições extremas