Modulação de amplitude de poláritons por barreiras dielétricas bidimensionais sob a luz da nanoespectroscopia de infravermelho síncrotron

Resumo

Materiais bidimensionais (2Ds) representam um dos maiores avanços na ciência e engenharia de materiais na última década e têm potencial de permanecerem relevantes por ao menos mais uma década. Atualmente, é possível encontrar opções específicas de 2Ds para cada aplicação tecnológica, dado que um vasto catálogo destes abrange semicondutores ultrafinos com variados "band gaps" (Fósforo Negro e Dicalcogenetos de Metais de Transição), semimetais atômicos (grafeno) e isolantes ultraplanos (Nitreto de Boro hexagonal, Talco), dentre outros. Dentre estes, cristais polares 2Ds, como o Nitreto de Boro hexagonal (hBN), têm apresentado propriedades extraordinárias no confinamento e transporte de luz na nanoescala, sendo hoje o material mais promissor para o desenvolvimento de dispositivos nanofotônicos. Este projeto de Mestrado investigará propriedades de transporte de luz em guias de ondas nanométricos compostos por hBN e grafeno em uma arquitetura na qual será possível regular a amplitude de ondas na faixa de mid-IR no hBN pela sintonia do nível de Fermi do grafeno. Para isso o projeto prevê modelagem numérica, fabricação e caracterização por Nanoespectroscopia de Infravermelho Síncrotron de um modulador de amplitude de poláritons do tipo hBN-grafeno-hBN. Estes moduladores já são previstos teoricamente na literatura, no entanto, não há uma comprovação experimental, que é o principal objetivo desta proposta. O projeto será realizado no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron em colaboração com a University of Minnesota e Unicamp. (AU)