SEMINÁRIO PPGF - Investigação Óptica e Magneto-Óptica de Defeitos em TMDs 2D- EM 15 DE ABRIL DE 2024

Dicalcogenetos de metais de transição (do inglês, TMDs) bidimensionais (2D) são semicondutores da família dos materiais de van der Waals com um grande potencial para serem aplicados na próxima geração de dispositivos ultrafinos devido às suas notáveis propriedades. Entre estas propriedades, eles demonstram respostas ópticas singulares por conta de suas fortes interações de muitos corpos, emissão de luz circularmente polarizada com seletividade de vales e efeitos não lineares. No entanto, essas propriedades podem ser dramaticamente afetadas pelo surgimento de defeitos nesses materiais. Por conta disto, existe uma grande preocupação tanto em caracterizar diferentes defeitos que comumente aparecem em TMDs 2D quanto em desenvolver métodos para intencionalmente inserir novos defeitos a fim de modificar e/ou gerar novas propriedades nesses materiais. Por exemplo, a introdução de metais de transição spin polarizados como defeitos substitucionais pode induzir um ordenamento ferromagnético à temperatura ambiente em TMDs, que é o caso das monocamadas de WS2 e WSe2 dopadas com vanádio. Desse modo, é fundamental entender como o vanádio afeta as propriedades ópticas desses materiais, assim como é de grande interesse o estudo de como suas propriedades ópticas e magnéticas se acoplam. Nesse seminário vou apresentar uma ampla caracterização óptica dessas monocamadas de TMDs dopadas com vanádio realizada por meio de medidas de fotoluminescência, espalhamento Raman ressonante, mistura de quatro ondas ressonante e geração de segundo harmônico ressonante [1]. Além disso, vou abordar também sobre o desdobramento Zeeman de vales nas monocamadas de TMDs, mostrando como a introdução de defeitos nesses materiais pode potencializar esse efeito [2].

[1] SOUSA, Frederico B. et al. Effects of Vanadium Doping on the Optical Response and Electronic Structure of WS2 Monolayers. arXiv preprint arXiv:2401.09402, 2024. (Aceito na Adv. Opt. Mat.)

[2] SOUSA, Frederico B. et al. Strong Magneto-Optical Responses of an Ensemble of Defect-Bound Excitons in Aged WS2 and WSe2 Monolayers. arXiv preprint arXiv:2404.04131v1, 2024.