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2020_FlavioEliasRiche.pdf13,45 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir
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dc.contributor.advisorQu, Fanyao-
dc.contributor.authorRiche, Flavio Elias-
dc.date.accessioned2020-07-07T13:09:52Z-
dc.date.available2020-07-07T13:09:52Z-
dc.date.submitted2020-03-11-
dc.identifier.citationRICHE, Flavio Elias. Propriedades óticas e dinâmica de vale de estados excitônicos em monocamadas de dicalcogenetos de metais de transição. 2020. 146 f., il. Dissertação (Mestrado em Física)—Universidade de Brasília, Brasília, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.unb.br/handle/10482/39150-
dc.descriptionDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2020.pt_BR
dc.description.abstractNa presente dissertação, investigamos a dinâmica de vale de estados excitônicos em mono- camadas de dicalcogenetos de metais de transição (TMD). Mais especificamente, realizamos duas pesquisas relacionadas à descrição teórica dessas quasipartículas, estudando a manipulação de suas propriedades para possíveis aplicações em dispositivos optoeletrônicos. Na primeira pesquisa, tratamos da dinâmica de éxcitons e biéxcitons em monocamadas de Mo1−xWxSe2. Para analisar o impacto de diferentes canais de transição, realizamos um estudo sistemático do caso mais simples ao mais complexo. Em contraste com a monocamada binária de WSe2 – caracterizada por baixa intensidade de fotoluminescência (PL) e alta polarização de vale a baixas temperaturas – e com a monocamada de MoSe2 – caracterizada por alta intensidade de PL e baixa polarização –, nossos resultados mostram ser possível construir uma liga ternária, com concentração intermediária de tungstênio, que apresente simultaneamente uma emissão de luz consideravelmente alta e uma orientação ótica eficiente do pseudospin de vale. Na segunda pesquisa, analisamos a emissão de tríons à temperatura ambiente. Nas monocamadas de WSe2, a PL do tríon é detectada usualmente a baixas temperaturas, desaparecendo à temperatura ambiente. Tal característica dificulta em muito aplicações práticas envolvendo tríons nesse material. Com base na análise dos processos de espalhamento e recombinação, identificamos os principais responsáveis pela falta de emissão de tríons a T = 300 K – em especial, os efeitos das cor- relações de muitos corpos entre estados excitônicos claros e escuros. Com vistas a se atingir uma intensidade de PL significativa para tríons à temperatura ambiente, com concentrações de portadores de carga facilmente reproduzidas experimentalmente, a redução dos espalhamentos envolvendo estados escuros é necessária. Nossas descobertas sobre ligas de dicalcogenetos de metais de transição e monocamadas de WSe2 negativamente dopadas abrem caminhos para o desenvolvimento de dispositivos valetrônicos e optoeletrônicos de alta performance.pt_BR
dc.description.sponsorshipCNPqpt_BR
dc.language.isoPortuguêspt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.titlePropriedades óticas e dinâmica de vale de estados excitônicos em monocamadas de dicalcogenetos de metais de transiçãopt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.subject.keywordPropriedades óticaspt_BR
dc.subject.keywordFísicapt_BR
dc.rights.licenseA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.pt_BR
dc.contributor.advisorcoBragança, Helena-
dc.description.abstract1In this work, we investigate the valley dynamics of excitonic states in transition metal dichalco- genide (TMD) monolayers. Our work is composed of two parts. In the first part, we develop a comprehensive theory to describe exciton and biexciton valley dynamics, as well as optical prop- erties, in monolayer Mo1−xWxSe2 alloys. To probe the impact of different excitonic channels, including bright and dark excitons, intravalley biexcitons, intervalley scatterings between bright excitons, as well as between bright biexcitons, we have performed a systematic study from the simplest system to the most complex one. In contrast to the WSe2 monolayer, which shows weak photoluminescence (PL) and high valley polarization, and the MoSe2, with high PL intensity but low valley polarization at low temperatures, our results demonstrate that it is possible to set up a ternary alloy with intermediate W-concentration that holds, simultaneously, robust light emission and efficient valley polarization. In the second part, we search for a mechanism to achieve trion emission at room temperature in WSe2 monolayers. Owing to finite charge and total spin, trions offer unprecedented tunability and open new paths for applications in devices based on 2D semiconductors. However, in WSe2 monolayers, the trion PL is commonly detected only at low temperatures and vanishes at room temperature, which undermines practical applications. Considering the main scattering channels and recombination processes, our valley dynamics model predicts that the primary culprits responsible for the lack of room temperature trion emis- sion in WSe2 are the effects of many-body correlations between bright and dark excitonic states. To achieve trion emission at room temperature for carrier concentrations that are experimentally easily accessible, the reduction of scatterings involving dark states is required. Our findings pave the way for developing high-performance valleytronic and photo-emitting devices.pt_BR
dc.description.unidadeInstituto de Física (IF)pt_BR
dc.description.ppgPrograma de Pós-Graduação em Físicapt_BR
Aparece nas coleções:Teses, dissertações e produtos pós-doutorado

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