Propriedades eletrônicas e ópticas de nano-estruturas quase-bidimensionais e sistemas esfoliáveis

Resumo

O presente projeto propõe uma seqüência de tarefas relacionadas à investigação sistemática da resposta óptica e propriedades eletrônicas de sistemas semicondutores quase-bi-dimensionais de diferentes composições que oferecem possibilidades para a manipulação da estrutura eletrônica e para o estudo de novos fenômenos ópticos. Os problemas propostos possibilitarão a oportunidade ímpar de aplicação sistemática de ferramentas teóricas complementares de caracterização de estrutura eletrônica: o método K.P e métodos de cálculo ab-initio, sobre a base da teoría do funcional de densidade. Esta contribuição forma parte de uma colaboração com grupos experimentais de crescimento e de espectroscopia que enriquecem o escopo e os desdobramentos potenciais dos desafios teóricos: Universidade Técnica de Munique e Universidade de Arkansas. Os empenhos teóricos e experimentais abrangem o estudo de camadas esfoliadas de MoS2, cuja estrutura eletrônica peculiar, em função da largura e seus desdobramentos em propriedades eletrônicas e ópticas, são temas relevantes para nossos projetos de colaboração em andamento. O segundo tipo de sistema quase-bi-dimensional a estudar são portadores confinados em poços quânticos com forte hibridização da banda de valência crescidos na base de GaInAs em diferentes direções cristalográficas. Duas linhas básicas de trabalho serão aqui contempladas: (i) a caracterização da hibridizaçãoda estrutura eletrônica modulada pela concentração de In sob campos magnéticos; (ii) a simulação teórica dos efeitos ópticos da temperatura e intensidade da luz incidente medidos a partir da foto-luminescência resolvida no tempo destes sistemas. Os temas de pesquisas propostos neste projeto visam não somente a obtenção de resultados originais, mas também familiarizar a candidata com ferramentas teóricas fundamentais para o desenvolvimento de estudos em diversas áreas relacionadas com a matéria condensada e seu vínculo com a simulação e previsão de resultados experimentais das colaborações em andamento.