p Uma equipe interdisciplinar de cientistas do Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA (NRL) descobriu uma ligação direta entre a qualidade da amostra e o grau de polarização de vale em dicalcogenetos de metal de transição de monocamada (TMDs). Em contraste com o grafeno, muitos TMDs de monocamada são semicondutores e prometem futuras aplicações em tecnologias eletrônicas e optoeletrônicas. p Nesse sentido, um 'vale' se refere à região em uma estrutura de banda eletrônica onde os elétrons e os buracos estão localizados, e 'polarização de vale' refere-se à proporção de populações de vale - uma importante métrica aplicada na pesquisa de Valleytronics.

p "Um alto grau de polarização de vale foi teoricamente previsto em TMDs, embora os valores experimentais sejam frequentemente baixos e variam amplamente, "disse Kathleen McCreary, Ph.D., autor principal do estudo. "É extremamente importante determinar a origem dessas variações para aprofundar nosso conhecimento básico de TMDs, bem como para avançar o campo da Valleytronics."

p Muitas das tecnologias de hoje (ou seja, iluminação de estado sólido, transistores em chips de computador, e baterias em telefones celulares) dependem simplesmente da carga do elétron e de como ele se move através do material. Contudo, em certos materiais, como os TMDs de monocamada, elétrons podem ser colocados seletivamente em um vale eletrônico escolhido usando excitação óptica.

p "O desenvolvimento de materiais TMD e heteroestruturas híbridas 2D / 3D promete funcionalidade aprimorada relevante para futuras missões do Departamento de Defesa, "disse Berend Jonker, Ph.D., investigador principal do programa. "Isso inclui eletrônicos de ultra-baixa potência, memória óptica não volátil, e aplicações de computação quântica em processamento e detecção de informações. "

p Os campos crescentes de spintrônica e valetrônica têm como objetivo usar a população de spin ou vale, ao invés de apenas cobrar, para armazenar informações e realizar operações lógicas. O progresso nesses campos em desenvolvimento atraiu a atenção dos líderes da indústria, e já resultou em produtos como memória magnética de acesso aleatório, que aprimoram as tecnologias existentes baseadas em carga.

p A equipe se concentrou em monocamadas TMD, como WS2 e WSe2, que têm alta responsividade óptica, e descobriram que as amostras exibindo baixa intensidade de fotoluminescência (PL) exibiram um alto grau de polarização de vale. Essas descobertas sugerem um meio de projetar a polarização do vale por meio da introdução controlada de defeitos e locais de recombinação não radiativa

p "Compreender verdadeiramente o motivo da variação de amostra para amostra é o primeiro passo para o controle Valleytronic, "Disse McCreary." Em um futuro próximo, podemos ser capazes de aumentar com precisão a polarização adicionando locais de defeitos ou reduzir a polarização por passivação de defeitos. "

p Os resultados desta pesquisa são relatados na edição de agosto de 2017 do ACS Nano .