Los materiales semiconductores 2D tienen un espesor de unos pocos átomos y algunos de ellos exhiben emisión localizada, donde la luz se emite desde una parte tan pequeña de la capa que solo se produce un fotón a la vez. Esta emisión localizada tiene propiedades únicas y es vital para las nuevas tecnologías cuánticas, especialmente en aplicaciones de dispositivos optoelectrónicos y cuánticos.
Las investigaciones han demostrado que estirar un material 2D llamado diseleniuro de tungsteno puede dar como resultado una emisión localizada, y muchos esfuerzos han buscado crear nanoestructuras con la máxima tensión en la capa. Sin embargo, mediciones avanzadas en NPL indican que doblar el material puede tener un efecto similar.
En un trabajo publicado recientemente en Ciencia y Tecnología de Materiales Avanzados , los científicos de NPL proponen que la curvatura del material 2D resultante de las arrugas en la capa 2D es una mejor manera de diseñar las propiedades.
Los efectos del estiramiento y la flexión no siempre son fáciles de distinguir, pero al combinar técnicas de medición avanzadas, sus resultados muestran que este paradigma alternativo es una ruta prometedora hacia fuentes de luz cuánticas a temperatura ambiente.
La curvatura es mucho más fácil de diseñar que la tensión de estiramiento, por lo que este resultado podría acelerar el progreso hacia tecnologías cuánticas de bajo costo.
Actualmente, NPL está trabajando con grupos en el Reino Unido y Brasil para realizar modelos químicos cuánticos y realizar más trabajos experimentales para probar el paradigma propuesto y desarrollar la comprensión teórica de cómo la curvatura geométrica produce emisiones localizadas en monocapa de diseleniuro de tungsteno.
El jefe del departamento de ciencias, el profesor Fernando Castro, dijo:"Este trabajo es un gran ejemplo de cómo reunir equipos con experiencia en diferentes áreas de la ciencia de los materiales y la medición ha dado como resultado una nueva forma de entender la emisión localizada en materiales semiconductores 2D avanzados, abriendo nuevas oportunidades". para optoelectrónica y aplicaciones cuánticas."
Más información: Sebastian Wood et al, Emisión localizada mejorada por curvatura de estados oscuros en monocapa arrugada WSe 2 a temperatura ambiente, Ciencia y tecnología de materiales avanzados (2023). DOI:10.1080/14686996.2023.2278443
Información de la revista: Ciencia y Tecnología de Materiales Avanzados
Proporcionado por el Laboratorio Nacional de Física
