Propriedades magneto-ópticas moduladas por defeitos em materiais 2D

• Processo: 24/15969-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Gilmar Eugenio Marques
• Beneficiário: Frederico Barros de Sousa
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/10905-2 - Magneto-polaron e efeito Zeeman não-linear em semicondutores 2D, AP.R
• Assunto(s): Dicalcogenetos de metais de transição Magneto-óptica Semicondutores magnéticos Materiais bidimensionais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dicalcogenetos de metais de transição | Engenharia de defeitos | Magneto-optica | materias 2D | Óptica resolvida no tempo | semicondutores magnéticos | Materiais Bidimensionais

Resumo

As monocamadas dos dicalcogenetos de metais de transição (do inglês, TMDs) fazem parte da família dos materiais bidimensionais de van der Waals. Suas propriedades semicondutoras singulares as tornam promissoras para aplicações em dispositivos opto-eletrônicos. Além disso, sua seletividade de vales por luz circularmente polarizada e seu acoplamento dos graus de liberdade de spin e vale fazem com que as monocamadas de TMDs apresentem um fenômeno de desdobramento de energia dos vales por efeito Zeeman, tendo assim um grande potencial para aplicações em spintrônica. Com o intuito de potencializar essas propriedades, há um grande esforço sendo desprendido na engenharia de defeitos desses materiais. Um exemplo é no crescimento de monocamadas de TMDs dopadas com metais de transição spin-polarizados. Cálculos teóricos previram que monocamadas de TMDs dopadas com certos metais de transição apresentariam um ordenamento ferromagnético à temperatura ambiente, o que foi posteriormente confirmado por resultados experimentais. Exemplos desses materiais são as monocamadas de WS2 e WSe2 dopadas com vanádio. Assim, por conta da resposta magnética intrínseca dessas monocamadas dopadas, é esperado que seus fenômenos associados ao desdobramento de energia dos vales por efeito Zeeman sejam intensificados. Desse modo, nesse projeto nos propomos principalmente a investigar e elucidar os efeitos Zeeman gigantes em monocamadas de WS2 e WSe2 dopadas com vanádio por meio de técnicas magnetoópticas com resolução em ondas contínuas e temporal.