Efeitos de muitos corpos sobre qubits do Vale e sobre novas propriedades magneto-ópticas de monocamadas de metais de transição dicalcogenados

• Processo: 17/23668-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de março de 2018
• Vigência (Término): 23 de setembro de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Victor Lopez Richard
• Beneficiário: Helena de Souza Bragança Rocha
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/19142-2 - Caracterização e processamento de nanoestruturas semicondutoras e aplicações como dispositivos, AP.TEM
• Assunto(s): Materiais nanoestruturados Metais de transição Magneto-óptica Bit quântico Problemas de muitos corpos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: many-body effects | monolayers | Optical properties | Transition metal Dichalcogenides | Nanoestruturas

Resumo

A descoberta do grafeno, em 2004, abriu caminho para a realização de um gás genuinamente bidimensional (2D), com ótimas perspectivas para estudar Física fundamental e aplicações, como efeito Hall quântico, efeito Hall quântico fracionário, efeito Hall quântico anômalo, efeito Hall de spin, efeito Hall quântico de spin, isolantes topológicos, etc. Devido à baixa dimensionalidade e à sua estrutura cristalina especial, o grafeno apresenta propriedades físicas extraordinárias, tais como ultraelevada mobilidade de carga, dispersão linear nos pontos de Dirac K e K' e grande comprimento de coerência de spin. Por outro lado, sistemas de monocamada de Metais de Transição Dicalcogenados (MTDs) tais como MoS2, MoSe2, WS2, e WSe2, foram descobertos recentemente. Estas plataformas possuem assimetria de inversão de estrutura cristalina, grande gap de banda, forte interação spin-órbita e forte interação coulombiana. Portanto, os MTDs proporcionam propriedades complementares ao grafeno. Além disso, estas novas plataformas bidimensionais podem ser montadas em heteroestruturas tridimensionais que não existem na natureza e têm propriedades controladas, abrindo um capítulo totalmente novo na pesquisa de matéria condensada. Apesar do grande avanço na síntese, a compreensão fundamental da origem das propriedades extraordinárias destes materiais, como por exemplo a natureza dos picos de emissão na fotoluminescência de MTD, é ainda prematura. O desenvolvimento de teorias microscópicas pode auxiliar na interpretação de resultados experimentais e pode posteriormente levar à previsão de novas propriedades. Propomos o presente projeto de pós-doutorado com o objetivo de prestar apoio à invenção de dispositivos inovadores capazes de utilizar as propriedades de muitos corpos dos MTDs, além de seus graus de liberdade de carga, spin e vale. O projeto permitirá a integração de uma recém-doutora com experiência na área de sistemas fortemente correlacionados, ao grupo de pesquisa de Nanoestruturas Semicondutoras da UFSCar, que tem vasta experiência em estudos teóricos das propriedades eletrônicas e ópticas de sistemas nanoscópicos e do potencial de sua aplicação para projetar dispositivos inovadores. O grupo conta ainda com a participação de pesquisadores experimentais, permitindo uma rica integração entre teoria e experimento. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

NARANJO, A.; BRAGANCA, H.; JACOBSEN, G. M.; DE MORAIS, R. R. O.; QUIVY, A. A.; MARQUES, G. E.; LOPEZ-RICHARD, V; TEODORO, M. D.. Magnetic and power tuning of spin-asymmetric multiple excitons in a GaAs quantum well. PHYSICA E-LOW-DIMENSIONAL SYSTEMS & NANOSTRUCTURES, v. 129, MAY 2021. (18/01914-0, 17/23668-8, 13/18719-1, 14/19142-2)

BRAGANCA, HELENA; VASCONCELOS, RAILSON; FU, JIYONG; D'AZEVEDO, RENNAN PINHEIRO; DA COSTA, DIEGO RABELO; FONSECA, A. L. A.; QU, FANYAO. Magnetic brightening, large valley Zeeman splitting, and dynamics of long-lived A and B dark excitonic states in monolayer WS2. Physical Review B, v. 100, n. 11, SEP 5 2019. (17/23668-8)

QU, FANYAO; BRAGANCA, HELENA; VASCONCELOS, RAILSON; LIU, FUJUN; XIE, S-J; ZENG, HAO. Controlling valley splitting and polarization of dark- and bi-excitons in monolayerWS(2) by a tilted magnetic field. 2D MATERIALS, v. 6, n. 4, OCT 2019. (17/23668-8)

RICHE, FLAVIO; BRAGANCA, HELENA; QU, FANYAO; LOPEZ-RICHARD, VICTOR; XIE, S. J.; DIAS, A. C.; MARQUES, GILMER EUGENIO. Robust room temperature emissions of trion in darkish WSe(2)monolayers: effects of dark neutral and charged excitonic states. JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER, v. 32, n. 36, AUG 26 2020. (17/23668-8)

BRAGANCA, HELENA; RICHE, FLAVIO; QU, FANYAO; LOPEZ-RICHARD, VICTOR; MARQUES, GILMER EUGENIO. Dark-exciton valley dynamics in transition metal dichalcogenide alloy monolayers. SCIENTIFIC REPORTS, v. 9, MAR 14 2019. (17/23668-8)