Propriedades Magneto-Ópticas em Materiais 2D antiferromagnéticos emergentes

• Processo: 25/00520-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2030
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Marcio Daldin Teodoro
• Beneficiário: Gabriel Albuquerque Dias Souza
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Fotoluminescência Materiais bidimensionais Semicondutores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fotoluminescencia | materiais 2D | semicondutores | Materiais Bidimensionais

Resumo

Materiais bidimensionais vem se destacando como alvo de grande interesse em pesquisas acadêmicas nas últimas duas décadas, tanto para o estudo de suas propriedades fundamentais como no desenvolvimento de dispositivos nano-estruturados. Entre estes materiais, os dicalcogenetos de metais de transição (TMDs) se destacam como promissores semicondutores bidimensionais por, por exemplo, possuírem bandgap direto quando em monocamada e apresentarem éxcitons em temperatura ambiente. Com isso, é observado também um grande esforço na fabricação e estudo de heteroestruturas formadas por monocamadas de TMDs, uma vez que a interação entre as diferentes camadas pode originar novos fenômenos nestes materiais. Outra classe de semicondutores bidimensionais que recentemente atraiu notável atenção devido as suas propriedades antiferromagnéticas é a família dos tricalcogenetos de fósforo metálico (MPTs). No entanto, estes materiais bidimensionais antiferromagnéticos ainda carecem de minuciosas investigações em contraste à ampla caracterização de TMDs. Adicionalmente, a possibilidade de induzir efeitos de proximidade magnética em TMDs ao empilhá-los em cima de MPTs aumenta o interesse no estudo destes materiais bidimensionais antiferromagnéticos e em suas heteroestruturas.Desta forma, este projeto de doutorado direto busca pela investigação das propriedades ópticas e magneto-ópticas de MPTs bidimensionais (mais especificamente, o MnPS3, o MnPSe3, o FePS3 e o NiPS3) e suas heteroestruturas formadas com diferentes monocamadas de TMDs (MoS2 e WSe2). Para isto, iremos fabricar tais amostras e realizar medidas de fotoluminescência, espectroscopia Raman e geração de segundo harmônico variando distintos parâmetros externos, como temperatura, campo magnético, polarização, energia de excitação e potência de excitação. Assim, pretendemos investigar minuciosamente como o ordenamento de spin dos MPTs bidimensionais afeta suas respostas ópticas e desvendar a influência do acoplamento entre MPTs e TMDs nas propriedades de vale destes materiais.