Tópicos Excitons em Materiais Bidimensionais Teoria e Aplicações
Código: PFIS2049
Curso: Mestrado em Física
Créditos: 4
Carga horária: 60
Ementa: Programa: 1. Introdução aos materiais bidimensionais: Conceitos básicos de materiais bidimensionais. Propriedades e características dos materiais bidimensionais relevantes para a formação e comportamento de excitons. 2. Teoria dos excitons: Fundamentos teóricos dos excitons em materiais bidimensionais. Modelagem e cálculo das propriedades dos excitons. Interação Coulombiana e efeitos de screening. 3. Formação e dinâmica dos excitons: Mecanismos de formação de éxcitons em materiais bidimensionais. Caracterização experimental de excitons. Dinâmica temporal dos excitons e sua influência nas propriedades ópticas e eletrônicas. 4. Propriedades ópticas dos éxcitons: Absorção e emissão de excitons em materiais bidimensionais. Espectroscopia óptica de excitons. Efeitos de confinamento e polarização em materiais bidimensionais. 5. Transporte de excitons: Movimento de excitons em materiais bidimensionais. Difusão, recombinação e interações com impurezas. Acoplamento entre excitons e portadores livres. 6. Aplicações e dispositivos baseados em éxcitons: Excitons como blocos de construção para dispositivos optoeletrônicos. Fotodetectores, emissores e moduladores baseados em excitons. Avanços recentes e perspectivas futuras. 7. Materiais bidimensionais específicos: Estudo de casos de materiais bidimensionais relevantes para excitons. Exemplos incluem grafeno, calcogenetos de metais de transição (TMDs) e outros sistemas bidimensionais. 8. Discussões e seminários: Apresentação e discussão de artigos científicos e pesquisas recentes na área de excitons em materiais bidimensionais. Seminários de estudantes para compartilhar seus próprios projetos e resultados de pesquisa relacionados aos excitons.
Bibliografia: Excitons in Low-Dimensional Semiconductors: Theory, Numerical Methods, Applications", S Glutsch, Springer, 2004. Resonance effects of Excitons and Electrons: Basics and applications, W. Beiglböck J. Ehlers, K. Hepp, and H. Weidenmüller, Springer, 2013. Quantum Confined Excitons in 2-Dimensional Materials, Carmen Palacios-Berraquero, Springer, 2018.
