TWOJA PRZEGLĄDARKA JEST NIEAKTUALNA.
Wykryliśmy, że używasz nieaktualnej przeglądarki, przez co nasz serwis może dla Ciebie działać niepoprawnie. Zalecamy aktualizację lub przejście na inną przeglądarkę.
Trwają poszukiwania nowych materiałów półprzewodnikowych do zastosowania w urządzeniach elektronicznych najnowszej generacji. Naukowcy z Katedry Fizyki Doświadczalnej PWr odkryli unikalne właściwości chalkogenków metali przejściowych.
Dr hab. inż. Joanna Jadczak, dr inż. Joanna Kutrowska-Girzycka i dr hab. inż. Leszek Bryja prowadzili wspólne badania z naukowcami z Niemiec, Rosji, Japonii i Tajwanu. Dotyczyły one nowych materiałów półprzewodnikowych, tzw. atomowo cienkich, czyli takich, które dają się łatwo rozdzielać na warstwy o różnej grubości.
Ta tematyka stała się obiektem intensywnych badań po otrzymaniu pojedynczej dwuwymiarowej warstwy węgla, tzw. grafenu i odkryciu jego bardzo unikalnych własności.
Stabilne i określone
– Badane przez nas monowarstwy chalkogenków metali przejściowych są podobnie jak grafen atomowo cienkie, ale w przeciwieństwie do grafenu, który jest półmetalem, są półprzewodnikami. A to daje możliwości większych zastosowań w budowie urządzeń elektronicznych nowej generacji – mówi dr hab. inż. Joanna Jadczak z Wydziału Podstawowych Problemów Techniki.
– Monowarstwy chalkogenków metali przejściowych mają szereg interesujących własności. Silne ograniczenie przestrzenne elektronów i dziur w monowarstwach chalkogenków prowadzi do ich silnego oddziaływania kulombowskiego (nieduża odległość pomiędzy cząstkami). Skutkuje to tym, że energie wiązań ekscytonów są rzędu setek milielektoonowoltów, co z kolei powoduje, że są one stabilne nawet w temperaturach pokojowych – wyjaśnia dr hab. inż. Leszek Bryja, prof. uczelni.
Ponadto ekscytony mogą mieć określone własności spinowe i dolinowe. Mogą więc być zarówno jasne, tzn. dozwolone dla przejść optycznych ze względu na reguły wyboru (przez co mają krótki czas życia), jak i ciemne, tzn. niedozwolone dla przejść optycznych, z długimi czasami życia.
– Odkryliśmy, jak pobudzając takie struktury światłem z zakresu widzialnego promieniowania elektromagnetycznego można doprowadzić do sprzężenia pomiędzy ciemnymi a jasnymi ekscytonami – tłumaczy dr hab. Joanna Jadczak.
Nowe możliwości dla optoeletroniki
Zbadanie własności fizycznych półprzewodnikowych monowarstw chalkogenków metali przejściowych i kontrola tych własności ze względu na ich unikalny charakter ma duże znaczenie w kwestii wykorzystania ich w optoelektronice i spintronice, jak również informatyce.
Wyniki badań z udziałem naukowców z Katedry Fizyki Doświadczalnej PWr zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie ACS Nano (IF= 15.881). Praca "Upconversion of Light into Bright Intravalley Excitons via Dark Intervalley Excitons in hBN-Encapsulated WSe2 Monolayers" powstała w ramach polsko-niemieckiego programu badań „Beethoven” kierowanego przez dr hab. inż. Joannę Jadczak.
– Przy tym projekcie współpracowaliśmy z badaczami z: Ioffe Institute w Sankt Petersburgu, TU Dortmund University, National Taiwan University of Science and Technology w Taipei i National Institute for Materials Science w Tsukubie. Pokazaliśmy, że we współpracy z czołowymi ośrodkami naukowymi potrafimy zarówno wytworzyć materiały o wysokiej jakości, jak również zbadać ich unikalne własności – podkreśla dr inż. Joanna Kutrowska-Girzycka.
ISZ
