Fabricação de um sistema híbrido de alta qualidade composto por uma monocamada de TMDC e nanoestruturas como uma fonte de fótons únicos.

• Processo: 24/18349-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Euclydes Marega Junior
• Beneficiário: Ana Clara Sampaio Pimenta
• Supervisor: Andras Kis
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Suíça
• Vinculado à bolsa: 23/11839-3 - Regime extremo da interação luz-matéria em nanoestruturas plasmônicas acopladas com materiais 2D, BP.PD
• Assunto(s): Éxciton Nanopartículas metálicas Plasmons
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Excitons | Fótons únicos | Material bidimensional | Nanoestruturas metálicas | plasmons | Nanoplasmônica

Resumo

A ascensão dos materiais bidimensionais, particularmente os dicalcogenetos de metais de transição (TMDCs), impulsionada pelos avanços na pesquisa com grafeno, abriu novas possibilidades tecnológicas. Os TMDCs exibem propriedades mecânicas e optoeletrônicas excepcionais na escala de monocamada, incluindo um bandgap direto, ao contrário do bulk. A forte emissão excitônica dos TMDCs 2D os tornam adequados para aplicações optoeletrônicas e altamente promissores para tecnologias quânticas. O desenvolvimento de emissores de fótons únicos (SPEs) é crucial para tecnologias quânticas que exigem processamento de informações preciso e seguro. Nesse contexto, éxcitons localizados em TMDCs 2D são candidatos potenciais para gerar SPEs devido à sua estabilidade em temperatura ambiente, diferentemente dos pontos quânticos em semicondutores tradicionais III-V. Técnicas para confinar pares elétron-buraco fortemente acoplados (CLPs) muitas vezes envolvem defeitos e strain, sendo o último o foco deste projeto. Adicionalmente, TMDCs 2D sob strain podem ser integrados com plataformas plasmônicas, aumentando a emissão e a eficiência quântica dos SPs.O projeto BEPE, tem foco na fabricação de sistemas híbridos que combinam monocamadas de TMDCs com plataformas plasmônicas, tendo grande potencial para o avanço das tecnologias quânticas. Esses sistemas serão projetados para criar gradientes de deformação e efeitos plasmônicos, a fim de confinar éxcitons e aprimorar a emissão de fótons únicos. A candidata realizará a pesquisa no Laboratório de Nanoeletrônica e Estruturas da EPFL, sob a supervisão do Professor Andras Kis.