SONATA: nano-imagem espectral síncrotron de grafeno rodado

• Processo: 22/14245-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2023
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Acordo de Cooperação: Fonds de la Recherche Scientifique (F.R.S.- FNRS)
• Proposta de Mobilidade: SPRINT - Projetos de pesquisa - Mobilidade
• Pesquisador responsável: Raul de Oliveira Freitas
• Beneficiário: Raul de Oliveira Freitas
• Pesquisador Responsável no exterior: Benoit Hackens
• Instituição Parceira no exterior: Universitè Catolique de Louvain (UCL), Bélgica
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Ingrid David Barcelos
• Vinculado ao auxílio: 19/14017-9 - De ondas de éxcitons a THz-fônons: a nano-óptica de materiais 2Ds via nanoespectroscopia de infravermelho síncrotron, AP.JP
• Assunto(s): Materiais bidimensionais Grafenos Óptica Nanotecnologia Radiação síncrotron Super-redes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Grafeno rodado | IR síncrotron | Nano-óptica | s-SNOM | superredes de Moiré | Materiais 2D

Resumo

Desde a descoberta do grafeno em 2004, uma grande variedade de cristais bidimensionais (2D) foi sintetizada ou isolada. Apresentam uma ampla gama de propriedades eletrônicas, ópticas e mecânicas, que podem ser combinadas por empilhamento em heteroestruturas de van der Waals (vdW), constituindo novos tipos de materiais artificiais. As primeiras heteroestruturas foram sintetizadas encapsulando grafeno em nitreto de boro hexagonal (hBN), melhorando significativamente as propriedades de transporte do grafeno. Isso permitiu avanços importantes na observação de muitos fenômenos fundamentais de transporte, como o tunelamento de Klein ou o efeito Hall quântico no grafeno. Os últimos fenômenos foram recentemente explorados no grupo de B. Hackens usando microscopia de varredura de porta (SGM), uma técnica de sonda de varredura que fornece informações sobre a dinâmica local do transporte de elétrons. combinação das propriedades de seus cristais 2D constituintes: por exemplo, empilhando dois cristais de grafeno monocamada com um leve desalinhamento entre as redes cristalinas (um ângulo de torção de 1,1° neste caso), a supercondutividade foi observada em baixa temperatura. A supercondutividade no grafeno, bem como várias outras "fases fortemente correlacionadas" ainda são tópicos de intensa atividade na comunidade, pois não são totalmente compreendidos. Por exemplo, a supercondutividade não é convencional, ou seja, de muitas maneiras semelhante à supercondutividade em supercondutores de 'alto Tc' descobertos nos anos 80, mas ainda não compreendidos. As questões em aberto incluem, entre outras, o diagrama de fases de fases correlacionadas em relação ao ângulo de torção e a estabilidade de fase em relação às variações locais do ângulo de torção. O objetivo geral do projeto é explorar a interação entre a superestrutura moiré emergente em heteroestruturas de grafeno torcidas, incluindo suas reconstruções locais e suas propriedades ópticas, eletrônicas e de transporte locais. Mais especificamente, através de medições espectroscópicas locais usando imagens s-SNOM hiperespectrais com luz síncrotron, primeiro visamos alcançar uma visão local sem precedentes tanto nas propriedades ópticas locais de heteroestruturas vdW em diferentes ângulos de torção. (AU)