Single photon emitters in two-dimensional heterostructures

• Grant number: 25/03118-0
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: May 01, 2025
• End date: October 31, 2025
• Field of knowledge: Physical Sciences and Mathematics - Physics - Condensed Matter Physics
• Principal Investigator: Celso Jorge Villas-Bôas
• Grantee: Frederico Barros de Sousa
• Host Institution: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brazil
• Associated research grant: 22/00209-6 - Second generation quantum technologies, AP.TEM

Abstract

Os dicalcogenetos de metais de transição (TMDs) bidimensionais são amplamente explorados devido às suas propriedades optoeletrônicas singulares. Entre elas, a capacidade de emitir fótons únicos com alta eficiência, controle espacial e modulação de suas propriedades por campos externos e/ou acoplamento em heteroestruturas evidenciam o promissor potencial destes materiais para futuras tecnologias quânticas. Outra classe de semicondutores bidimensionais que recentemente atraiu notável atenção devido às suas propriedades antiferromagnéticas é a família dos tricalcogenetos de fósforo metálico (MPTs). Nesse sentido, a possibilidade de induzir efeitos de proximidade magnética em TMDs ao empilhá-los em cima de MPTs aumenta o interesse no estudo destes materiais bidimensionais antiferromagnéticos e em suas heteroestruturas. Em particular, a interação entre os domínios antiferromagnéticos dos MPTs com os emissores de fótons únicos de monocamadas de TMD podem gerar efeitos quânticos de memória de spin sem precedentes, destacando a importância desse estudo para o futuro desenvolvimento de tecnologias quânticas com materiais 2D. Nesse projeto, o bolsista irá atuar na fabricação dessas heteroestruturas bidimensionais e na investigação magneto-óptica de seus emissores de fótons únicos.