Begrijpen en afstemmen van lichte materie-interacties in transitiemetaal dichalcogeniden monolagen en hun heterostructuren (QuantumTMD's).

Fundamenteel inzicht in en beheersing van kwantumverschijnselen op ongekende lengte en tijdschaal zijn essentieel voor een goede ontwikkeling van de volgende generatie apparaten. Recente ontwikkelingen in de synthese van atomisch dunne lagen van der Waals vaste stoffen zoals grafeen, boornitride en overgangsmetaaldialcogeniden (TMD) openen mogelijkheden voor succes, bijvoorbeeld in de computer-, informatie- en energietechnologie. Met betrekking tot fotonica en opto-elektronicatoepassingen hebben monolaagse TMD's mogelijkheden om de mogelijkheden van conventionele halfgeleiders te vergroten door een breed absorptiespectrum, dat wil zeggen van bijna-infrarood naar het zichtbare gebied. In dit voorstel zullen we de lichtmaterie-interacties in monolaagtelagen TMD's en hun heterostructuren bestuderen met de nadruk op sterke excitoneffecten, en spin- en valley-afhankelijke eigenschappen. Hiertoe zullen we model Hamiltoniaanse technieken ontwikkelen, die in combinatie met berekeningen op basis van de dichtheidsfunctionaliteitstheorie nieuwe inzichten zullen geven in de lichtmaterie-interacties in monolaagse TMD's. Het overkoepelende doel van dit voorstel is om inzicht te krijgen in nieuwe kwantumfenomenen in monolaagse TMD's, in het bijzonder hoe heterostructurering, defecten en rek met elkaar verweven zijn om interessante fysische eigenschappen te produceren. Het werk dat hier wordt voorgesteld zal leiden tot grote vooruitgang in het onderschatten van hoe defecten, heterostructurering en rek de eigenschappen van 2D-materialen wijzigen, wat resulteert in nieuwe kwantumverschijnselen.

Trefwoorden:2D MATERIALEN

Disciplines:Nanofysica en nanosystemen, Oppervlakten, interfaces, 2D-materialen