Programa de Pós-Graduação em Física
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA


Estudo de propriedades estruturais e ópticas de heteroestruturas formadas com materiais bidimensionais.


Tese completa em formato PDF.

Autora: Ingrid David Barcelos

Orientador: Ângelo Malachias de Souza - DF/UFMG

Coorientador: Rodrigo Gribel Lacerda - DF/UFMG

Coorientador: Christoph Deneke - LNNano-Campinas

 

Banca Examinadora:
Ângelo Malachias de Souza (orientador) - Física - UFMG
Ricardo Wagner Nunes - Física - UFMG
Cristiano Fantini Leite - Física - UFMG
Daniela Zanchet - IQ/UNICAMP
Gustavo Soares Vieira - IEAv/SP

Resumo: Nesta tese apresentamos a fabricação de heteroestruturas a partir de materiais bidimensionais com a finalidade de estudar suas propriedades estruturais e ópticas. Os resultados mostram que é possível integrá-los em sistemas com interfaces bem definidas. Duas metodologias independentes foram utilizadas. A primeira consiste no enrolamento de filmes finos para fabricar microtubos de InGaAs/Cr/grafeno. Estudamos as interações e as propriedades estruturais de mono- e multicamadas de grafeno em heteroestruturas tubulares. Recuperamos os valores para as constantes elásticas do grafeno por meio de um método que impõe uma curvatura homogênea e não-local e mostramos que os efeitos apenas de curvatura não modificam a assinatura Raman do grafeno até um raio da ordem de 600 nm.

A segunda metodologia utiliza um sistema de transferência de camadas atômicas de materiais bidimensionais esfoliados, formando heteroestruturas de Van der Waals de grafeno/nitreto de boro hexagonal (hBN). Estudamos as propriedades ópticas destas estruturas com ênfase nos efeitos devido à polaritons utilizando espalhamento de infravermelho por microscopia de campo próximo. Duas classes diferentes de propagação de polaritons são conhecidas em sistemas grafeno/hBN: plasmons-polaritons de superfície no grafeno, e fônons-polaritons hiperbólicos no hBN. Aqui relatamos a hibridização destes modos, resultando em modos próprios da heteroestrutura grafeno/hBN. Estes modos serão chamados plasmon-fônons polaritons de superfície e são produzidos por oscilações da densidade eletrônica do grafeno e vibrações da rede do hBN.


Tese completa em formato PDF.