Publicação
Excitons in two dimensional materials
| Resumo: | Nesta dissertação são exploradas algumas das principais propriedades óticas de dicalcogenetos de metais de transição (TMDs) devido a efeitos excitónicos. Na primeira parte do texto dedicamo-nos ao estudo do caso de uma camada de MoS2 perto de um material magnético. Aí, vimos que, devido à proximidade com o material magnético, a simetria de inversão temporal do TMD é quebrada, originando uma resposta de Hall finita mesmo na ausência de um campo magnético externo. Nessa mesma secção, calculamos a condutividade ótica do sistema quer no regime de partícula única, quer no excitónico, estudando o efeito da polarização da luz incidiente. Em ambos os casos verificou-se a excitação seletiva do vale K ou K’ quando luz circularmente polarizada é usada. Na secção seguinte dedicamo-nos ao estudo dos estados-, uma classe de excitões que, devido a regras de seleção, não aparece em espetros óticos resultantes de excitações interbanda, mas que pode ser estudada em experiências do tipo pump-probe. Partindo de uma expressão microscópica para a polarizabilidade, estudamos como o laser pump pode povoar o estado 1, enquanto que o probe induz transições do 1 para a série-. As duas secções finais são dedicadas ao estudo da interação de excitões com fonões Aí, calculamos a largura espetral da ressonância 1 em vários TMDs e observamos que naqueles com molibdénio a largura cresce linearmente com a temperatura, com uma correção exponencial a temperaturas elevadas, enquanto que para TMDs com tungsténio esta rapidamente se afasta da dependência linear. Nessas secções estudamos ainda como o acoplamento com fonões produz um desvio para o vermelho da ressonância do estado 1, e como esta adquire uma forma assimétrica. |
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| Autores principais: | Henriques, João Carlos Gomes |
| Assunto: | Condutividade Dicalcogenetos de metais de transição Excitões Fonões Largura espetral Conductivity Excitons Linewidth Phonons Transition metal dichalcogenides Ciências Naturais::Ciências Físicas |
| Ano: | 2021 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Nesta dissertação são exploradas algumas das principais propriedades óticas de dicalcogenetos de metais de transição (TMDs) devido a efeitos excitónicos. Na primeira parte do texto dedicamo-nos ao estudo do caso de uma camada de MoS2 perto de um material magnético. Aí, vimos que, devido à proximidade com o material magnético, a simetria de inversão temporal do TMD é quebrada, originando uma resposta de Hall finita mesmo na ausência de um campo magnético externo. Nessa mesma secção, calculamos a condutividade ótica do sistema quer no regime de partícula única, quer no excitónico, estudando o efeito da polarização da luz incidiente. Em ambos os casos verificou-se a excitação seletiva do vale K ou K’ quando luz circularmente polarizada é usada. Na secção seguinte dedicamo-nos ao estudo dos estados-, uma classe de excitões que, devido a regras de seleção, não aparece em espetros óticos resultantes de excitações interbanda, mas que pode ser estudada em experiências do tipo pump-probe. Partindo de uma expressão microscópica para a polarizabilidade, estudamos como o laser pump pode povoar o estado 1, enquanto que o probe induz transições do 1 para a série-. As duas secções finais são dedicadas ao estudo da interação de excitões com fonões Aí, calculamos a largura espetral da ressonância 1 em vários TMDs e observamos que naqueles com molibdénio a largura cresce linearmente com a temperatura, com uma correção exponencial a temperaturas elevadas, enquanto que para TMDs com tungsténio esta rapidamente se afasta da dependência linear. Nessas secções estudamos ainda como o acoplamento com fonões produz um desvio para o vermelho da ressonância do estado 1, e como esta adquire uma forma assimétrica. |
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