Avancerede målinger optrævler fænomener i nanoskala i wolframdiselenid

Halvleder 2D-materialer er nogle få atomer tykke, og nogle af dem udviser lokaliseret emission, hvor der udsendes lys fra så lille en del af laget, at der kun produceres én foton ad gangen. Denne lokaliserede emission har unikke egenskaber og er afgørende for nye kvanteteknologier, især inden for optoelektroniske og kvanteudstyrsapplikationer.

Forskning har vist, at strækning af et 2D-materiale kaldet wolframdiselenid kan resultere i lokaliseret emission, og mange bestræbelser har søgt at skabe nanostrukturer med den maksimale belastning i laget. Avancerede målinger ved NPL indikerer dog, at bøjning af materialet kan have en lignende effekt.

In work for nylig offentliggjort i Science and Technology of Advanced Materials , videnskabsmænd ved NPL foreslår, at krumning af 2D-materiale som følge af rynker i 2D-laget er en bedre måde at konstruere egenskaberne på.

Effekterne af strækning og bøjning er ikke altid lette at skelne, men ved at kombinere avancerede måleteknikker viser deres resultater, at dette alternative paradigme er en lovende vej mod rumtemperatur kvantelyskilder.

Krumning er meget lettere at konstruere end at strække belastning, og derfor kan dette resultat accelerere fremskridt hen imod billige kvanteteknologier.

NPL arbejder i øjeblikket med grupper i Storbritannien og Brasilien for at lave kvantekemisk modellering og yderligere eksperimentelt arbejde for at teste det foreslåede paradigme og udvikle den teoretiske forståelse af, hvordan geometrisk krumning resulterer i lokaliseret emission i monolag wolframdiselenid.

Institutleder for videnskab, professor Fernando Castro sagde:"Dette arbejde er et godt eksempel på, hvordan det at samle teams med ekspertise inden for forskellige områder inden for materiale- og målevidenskab har resulteret i en ny måde at forstå lokaliseret emission i avancerede 2D-materiale-halvledere, hvilket åbner nye muligheder til optoelektronik og kvanteapplikationer."

Flere oplysninger: Sebastian Wood et al., Krumningsforstærket lokaliseret emission fra mørke tilstande i rynket monolag WSe 2 ved stuetemperatur, Science and Technology of Advanced Materials (2023). DOI:10.1080/14686996.2023.2278443

Journaloplysninger: Videnskab og teknologi for avancerede materialer

Leveret af National Physical Laboratory