Les matériaux semi-conducteurs 2D ont une épaisseur de quelques atomes et certains d'entre eux présentent une émission localisée, où la lumière est émise à partir d'une si petite partie de la couche qu'un seul photon à la fois est produit. Cette émission localisée possède des propriétés uniques et est vitale pour les nouvelles technologies quantiques, en particulier dans les applications de dispositifs optoélectroniques et quantiques.

La recherche a montré que l’étirement d’un matériau 2D appelé diséléniure de tungstène peut entraîner une émission localisée, et de nombreux efforts ont cherché à créer des nanostructures avec une contrainte maximale dans la couche. Cependant, des mesures avancées au NPL indiquent que la flexion du matériau peut avoir un effet similaire.

Dans un travail récemment publié dans Science and Technology of Advanced Materials , les scientifiques du NPL proposent que la courbure d'un matériau 2D résultant des rides dans la couche 2D constitue une meilleure façon de concevoir les propriétés.

Les effets de l'étirement et de la flexion ne sont pas toujours faciles à distinguer, mais en combinant des techniques de mesure avancées, leurs résultats montrent que ce paradigme alternatif constitue une voie prometteuse vers des sources de lumière quantique à température ambiante.

La courbure est beaucoup plus facile à concevoir que l'étirement de la déformation et ce résultat pourrait donc accélérer les progrès vers des technologies quantiques à faible coût.

NPL travaille actuellement avec des groupes au Royaume-Uni et au Brésil pour réaliser une modélisation chimique quantique et d'autres travaux expérimentaux afin de tester le paradigme proposé et de développer la compréhension théorique de la façon dont la courbure géométrique entraîne une émission localisée dans le diséléniure de tungstène monocouche.

Le professeur Fernando Castro, chef du département scientifique, a déclaré :« Ce travail est un excellent exemple de la manière dont le regroupement d'équipes possédant une expertise dans différents domaines de la science des matériaux et de la mesure a abouti à une nouvelle façon de comprendre l'émission localisée dans les matériaux semi-conducteurs 2D avancés, ouvrant ainsi de nouvelles opportunités. pour l'optoélectronique et les applications quantiques."

Plus d'informations : Sebastian Wood et al, Émission localisée améliorée par courbure à partir d'états sombres dans la monocouche ridée WSe 2 à température ambiante, Science et technologie des matériaux avancés (2023). DOI :10.1080/14686996.2023.2278443

Informations sur le journal : Science et technologie des matériaux avancés

Fourni par le Laboratoire national de physique