p Com base em um estudo das propriedades ópticas de novos semicondutores ultrafinos, pesquisadores da Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) em Munique desenvolveram um método para a caracterização rápida e eficiente desses materiais. p Compostos químicos baseados em elementos que pertencem aos chamados metais de transição podem ser processados ​​para produzir cristais bidimensionais atomicamente finos, consistindo em uma monocamada do composto em questão. Os materiais resultantes são semicondutores com propriedades ópticas surpreendentes. Em cooperação com colegas americanos, uma equipe de físicos LMU liderada por Alexander Högele agora explorou as propriedades de semicondutores de filme fino feitos de dichalcogenetos de metais de transição (TMDs). Os pesquisadores relatam suas descobertas no jornal Nature Nanotechnology .

p Esses semicondutores exibem interação notavelmente forte com a luz e, portanto, têm grande potencial para aplicações no campo da optoeletrônica. Em particular, os elétrons nesses materiais podem ser excitados com luz polarizada. "A luz polarizada circularmente gera portadores de carga que exibem movimento circular para a esquerda ou para a direita. O momento angular associado é quantizado e descrito pelo chamado índice de vale, que pode ser detectado como polarização de vale, "Högele explica. De acordo com as leis da mecânica quântica, o índice de vale pode ser usado apenas como rotação mecânica quântica para codificar informações para muitas aplicações, incluindo computação quântica.

p Contudo, estudos recentes do índice de vale em semicondutores DTM levaram a resultados controversos. Diferentes grupos em todo o mundo relataram valores inconsistentes para o grau de polarização do vale. Com a ajuda de seu método polarimétrico recém-desenvolvido e usando monocamadas de dissulfeto de molibdênio TMD semicondutor como sistema modelo, os pesquisadores do LMU já esclareceram as razões para essas discrepâncias:"A resposta à luz polarizada acabou sendo muito sensível à qualidade dos cristais, e pode, portanto, variar significativamente dentro do mesmo cristal, "Högele diz." A interação entre a qualidade do cristal e a polarização do vale nos permitirá medir rápida e eficientemente as propriedades da amostra que são relevantes para aplicações baseadas no grau de liberdade quântica do vale. "

p Além disso, o novo método pode ser aplicado a outros semicondutores e sistemas monocamada compostos de vários materiais diferentes. No futuro, isso permitirá que as funcionalidades de dispositivos baseados em semicondutores atomicamente finos - como novos tipos de LEDs - sejam caracterizados de forma rápida e econômica.