Defesa de Tese de Doutorado #429 – Jéssica Santos Lemos – 02/07/2024

Os dicalcogenetos de metais de transição exibem propriedades únicas que dependem de vários fatores, como a composição química, o arranjo atômico, a espessura e as interações entre camadas. As propriedades intrínsecas desses materiais são promissoras para a criação de novos dispositivos optoeletrônicos. Diversos estudos tem explorado os efeitos da deformação mecânica nas propriedades eletrônicas e vibracionais desses materiais bidimensionais. No caso do dissulfeto de molibdênio (MoS2), estes podem suportar deformações extremas antes
da ruptura, em que diversos trabalhos teóricos tem mostrado que a tensão biaxial tem se mostrado bastante eficiente na modificação da estrutura de bandas desses materiais. Neste trabalho, investigamos bolhas que possuem espessura de monocamada de MoS2 preenchidas com gás H2 na superfície do cristal que apresentam tensão mecânica biaxial em seu centro com valores próximo a 5%. Foram feitas medidas de espectroscopia Raman ressonante com a finalidade de entender como as propriedades eletrônicas e vibracionais foram afetadas. Isso foi
possível a partir da investigação da interação entre os éxcitons e os modos vibracionais de primeira ordem, A′ e E′ e a banda 2LA. Paralelamente, medidas de espectroscopia Raman ressonante permitiu estudar as interações éxciton-fônon no dissulfeto de rênio (ReS2), que é um material que se cristaliza em uma estrutura trigonal distorcida (1T’) com simetria triclínica, sendo capaz de exibir características elétricas e ópticas anisotrópicas. As análises no perfil de excitação Raman do cristal de ReS2 na configuração onde a luz incidente e espalhada estão paralelas ao longo do eixo b do cristal revelaram a presença de dois picos distintos: um centrado em 1,48 eV e outro em 1,52 eV. O primeiro pico era esperado, pois é referente a transição excitônica do material, enquanto que a origem do segundo pico ainda era desconhecida. Neste trabalho investigou-se a origem do pico situado em 1,52 eV e foi atribuído ao um processos de dupla-ressonância onde os estados excitônicos são conectados por um fônon de primeira ordem do material. Efeitos de interferência quântica estão presentes no sistema, destacando a complexidade das interações ressonantes nesses materiais. Ambos os estudos avançam a compreensão das interações éxciton-fônon em materiais bidimensionais, revelando como a deformação mecânica e as características estruturais anisotrópicas podem influenciar suas proprieda- des eletrônicas e ópticas. Essas descobertas são fundamentais para o desenvolvimento de novas aplicações tecnológicas baseadas em TMDs e outros materiais bidimensionais.