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Probing the Nature of Single-Photon Emitters in a WSe2 Monolayer by Magneto-Photoluminescence Spectroscopy

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Autor(es):
de Brito, Caique Serati ; Rosa, Barbara L. T. ; Chaves, Andrey ; Cavalini, Camila ; Rabahi, Cesar R. ; Franco, Douglas F. ; Nalin, Marcelo ; Barcelos, Ingrid D. ; Reitzenstein, Stephan ; Gobato, Yara Galvao
Número total de Autores: 10
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Nano Letters; v. 24, n. 42, p. 7-pg., 2024-10-10.
Resumo

Monolayer transition metal dichalcogenides (TMDs) have emerged as promising materials to generate single-photon emitters (SPEs). While there are several previous reports in the literature about TMD-based SPEs, the precise nature of the excitonic states involved in them is still under debate. Here, we use magneto-optical techniques under in-plane and out-of-plane magnetic fields to investigate the nature of SPEs in WSe2 monolayers on glass substrates under different strain profiles. Our results reveal important changes on the exciton localization and, consequently, on the optical properties of SPEs. Remarkably, we observe an anomalous PL energy redshift with no significant changes of photoluminescence (PL) intensity under an in-plane magnetic field. We present a model to explain this redshift based on intervalley defect excitons under a parallel magnetic field. Overall, our results offer important insights into the nature of SPEs in TMDs, which are valuable for future applications in quantum technologies. (AU)

Processo FAPESP: 15/13771-0 - EMU concedido no processo 14/19142-2: criostato de ultra baixa vibração com campo magnético e microscópio confocal
Beneficiário:Gilmar Eugenio Marques
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
Processo FAPESP: 19/14017-9 - De ondas de éxcitons a THz-fônons: a nano-óptica de materiais 2Ds via nanoespectroscopia de infravermelho síncrotron
Beneficiário:Raul de Oliveira Freitas
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
Processo FAPESP: 14/07375-2 - EMU concedido no projeto 2013/18719-1: sistema de medidas resolvidas no tempo
Beneficiário:Marcio Daldin Teodoro
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
Processo FAPESP: 13/07793-6 - CEPIV - Centro de Ensino, Pesquisa e Inovação em Vidros
Beneficiário:Edgar Dutra Zanotto
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
Processo FAPESP: 22/10340-2 - EMU científico: aquisição de um sistema de fluorescência de alta resolução temporal, espacial, espectral e operando em amplo intervalo de temperatura
Beneficiário:Gilmar Eugenio Marques
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Infraestrutura - Científico
Processo FAPESP: 23/08276-7 - Heteroestruturas de van der Waals para optoeletrônica e tecnologia quântica
Beneficiário:Yara Galvão Gobato
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 23/04832-2 - Desenvolvimento de rotadores faraday baseados em vidros óxidos e vitrocerâmicas contendo nanocristais de perovskita para aplicações tecnológicas
Beneficiário:Douglas Faza Franco
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 22/08329-0 - Efeito do padrão de Moiré nas propriedades físicas de heteroestruturas de van der Waals
Beneficiário:Yara Galvão Gobato
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular