Resposta óptica fotoinduzida de monocamadas WS2. Crédito: Nature Photonics (2015) doi:10.1038 / nphoton.2015.104
(Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores afiliados às Universidades de Columbia e Stanford encontrou uma maneira de controlar a resposta óptica de materiais atomicamente finos em escalas de tempo extremamente curtas. Em seu artigo publicado na revista Nature Photonics , a equipe descreve sua abordagem e porque eles acreditam que pode ajudar no desenvolvimento de dispositivos fotônicos.
Como parte de seus esforços para entender melhor os dichalcogenetos de metais de transição (TMDCs deixam de ser semicondutores bandgap indiretos quando encontrados em massa para dirigir semicondutores bandgap quando reduzidos a amostras de um ou dois átomos de espessura e podem ser usados para criar filmes úteis em aplicações ópticas), a equipe olhou para amostras 2D de seleneto de tungstênio para ajudar a fornecer respostas. TMDCs são denotados pela estrutura, MX 2 , onde M é um metal de transição particular e X é um calcogênio, assim, seleneto de tungstênio, é WS 2
A equipe submeteu amostras de um átomo e dois átomos de espessura do material a explosões de laser muito curtas, observando a resposta da foto em uma ampla faixa de frequências. Fazendo isso, os pesquisadores observam, fez com que o material absorvesse portadores de carga excitados, o que fez com que o material agisse de alguma forma como um metal. As operadoras, eles também notam, mudou o caráter dos estados excitados - durante os momentos de alta excitação, as cobranças se cancelaram, deixando o plasma que estava livre de elétrons e lacunas, também conhecida como transição de Mott - um exemplo de resposta óptica controlada. Na ausência de tais altas excitações, um exciton é normalmente criado devido à atração dos portadores.
As transições de Mott em TMDCs são centrais para a pesquisa envolvendo a física de muitos corpos, e outros pesquisadores provavelmente tomarão nota do fato de que agora está claro que pelo menos um tipo é capaz de resistir ao ataque de pulsos de laser rápidos - sugere-os para possível uso em células solares ou outras aplicações onde um material será submetido a condiçoes difíceis.
A equipe acredita que suas descobertas podem levar a avanços em visores flexíveis, tornando-os mais baratos de produzir e também em vários outros dispositivos eletrônicos. Eles planejam continuar seu trabalho, na esperança de aprender mais sobre como os elétrons em tais materiais interagem.
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