DEFESA DE TESE DE DOUTORADO #454 – MARIA CLARA GODINHO DE OLIVEIRA – 05/12/2025

Os dicalcogenetos de metais de transição (TMDs) são semicondutores bidimensionais com propriedades eletrônicas singulares, caracterizados por \textit{bandgaps} que variam com o número de camadas, forte acoplamento spin–órbita e correlação spin–vale. Para explorar e otimizar essas propriedades, os TMDs frequentemente são organizados em heteroestruturas, comumente encapsulados entre cristais de hBN que atribuem estabilidade garantindo qualidade eletrônica e óptica. Esses materiais emergiram como uma plataforma promissora para desenvolvimentos científicos e tecnológicos, com aplicações que incluem LEDs, células solares e sensores, além de aplicações de ponta como emissores de fótons únicos, e outros dispositivos fotônicos avançados.

Adicionalmente, a formação de padrões de moiré em heteroestruturas permite a manipulação precisa de suas propriedades optoeletrônicas, abrindo caminho para novas aplicações e descobertas tecnológicas. Assim como em grafeno, padrões de Moiré em TMDs favorecem o surgimento de fortes interações entre os portadores de carga, configurando sistemas fortemente correlacionados. Isso ocorre devido à presença de bandas planas e à localização espacial das cargas, que promovem confinamento quântico e interação eletrônica suficiente para dar origem a transições de fases ou novas propriedades ópticas. Nessa tese explora-se uma faixa muito particular de manipulação de propriedades ópticas, na qual um padrão de moiré forma-se através de um ângulo de rotação de 3,8° entre camadas de WSe2, resultando em um padrão de moiré que gera baixo confinamento excitônico. Mesmo assim, trata-se de uma bicamada girada de WSe2, caracterizada por um deslocamento relativo dos estados eletrônicos próximos aos pontos de alta simetria (K e K’) no espaço recíproco. Nesse estudo, foi observado um éxciton intercamada com energia de emissão maior que a do éxciton intracamada, e cuja intensidade depende fortemente da aplicação de um campo magnético perpendicular ao plano do material. A explicação proposta sugere que a diferença de momento necessária para acoplar os estados intercamadas é promovida pelo campo magnético aplicado, resultando em uma emissão excitônica cuja intensidade é modulada pelo campo magnético.  A amostra também foi investigada por meio de espectroscopia Raman, uma vez que apresentou a ativação dos modos de vibração fora do plano (ZO) do hBN. A partir da observação desses modos sob diferentes energias de excitação, propôs-se mapear os estados excitônicos por meio de Raman ressonante, buscando identificar as diferenças entre a monocamada e a bicamada girada.