Modelagem numérica de fenômenos nanofotônicos em materiais 2Ds em suporte à nanoscopia IR-THz no campo próximo

• Processo: 23/11606-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Raul de Oliveira Freitas
• Beneficiário: Joao Victor Cunha Roppa
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• 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): Nanofotônica Radiação síncrotron
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Materiais 2Ds | Nanoespectroscopia de IR | nanofotônica | Polaritônica | síncrotron | s-SNOM | Nanofotônica

Resumo

Materiais bidimensionais (2Ds) são indiscutivelmente os precursores da maior revolução moderna em ciência dos materiais dadas suas propriedades extraordinárias comparadas aos materiais em forma de bulk. Este plano de trabalho de projeto de Mestrado, que é vinculado ao projeto Jovem Pesquisador 2019/14017-9, e visa a modelagem numérica de propriedades polaritônicas de uma variedade de cristais fotônicos, incluindo ressonadores de hBN e alfa- MoO3. Em especial, o projeto abordará a simulação de estruturas nanofotônicas em condições mais realistas, considerando fatores como rugosidade, deformações morfológicas, defeitos cristalinos e heterogeneidade química. Tais ressonadores possuem grande potencial de aplicação em circuitos nanofotônicos para sensoriamento molecular, modulação de amplitude óptica e oferecem plataforma física para estudos fundamentais de transporte de luz na escala subdifracional. Tal modelagem, a ser desenvolvida com códigos comerciais (COMSOL Multiphysics + Wave Optics), dará suporte à interpretação de dados de microscopia óptica de varredura no campo próximo (s-SNOM) de ressonadores e outras nanoestruturas fotônicas na estação IMBUIA do Sirius/LNLS, cuja especialidade é a possibilidade de realização de espectroscopia de infravermelho e THz síncrotron com resolução espacial de 25 nm.