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El Laboratorio Nacional de Física (NPL) ha descubierto que doblar diseleniuro de tungsteno, en lugar de estirarlo, induce emisiones localizadas en materiales semiconductores 2D, lo que ofrece nuevas oportunidades para las tecnologías cuánticas; Los resultados fueron publicados en Ciencia y tecnología de materiales avanzados.
![Crédito de la imagen: Ciencia y Tecnología de Materiales Avanzados (2023). DOI: 10.1080/14686996.2023.2278443](https://d1otjdv2bf0507.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_40726_17074074958313130.jpg)
Crédito de la imagen: Ciencia y Tecnología de Materiales Avanzados (2023). DOI: 10.1080/14686996.2023.2278443
Los materiales semiconductores 2D tienen sólo unos pocos átomos de espesor y algunos de ellos exhiben emisión local, que ocurre cuando la luz se emite desde una pequeña porción de la capa, produciendo solo un fotón a la vez. Esta emisión localizada tiene características especiales y es crucial para las nuevas tecnologías cuánticas, especialmente para aplicaciones de dispositivos optoelectrónicos y cuánticos.
Las investigaciones han demostrado que estirar un material 2D llamado diseleniuro de tungsteno produce una emisión local. Por ello, se han realizado diversos esfuerzos para construir nanoestructuras con la mayor tensión en la capa. Sin embargo, estudios mejorados en el Laboratorio Nacional de Física (NPL) muestran que doblar el material podría tener un efecto similar.
Los científicos del NPL sugieren en un estudio publicado recientemente que un mejor enfoque para desarrollar las propiedades es explotar la curvatura del material 2D causada por los pliegues en la capa 2D.
Aunque los efectos de la flexión y el estiramiento no siempre son fáciles de distinguir, sus resultados muestran que este paradigma alternativo ofrece una posible ruta hacia fuentes de luz cuánticas a temperatura ambiente combinando técnicas de medición sofisticadas.
Dado que las curvaturas son mucho más fáciles de construir que las deformaciones extensionales, este hallazgo podría acelerar el desarrollo de tecnología cuántica asequible.
Actualmente, NPL está realizando modelos químicos cuánticos y más trabajos experimentales en colaboración con laboratorios en el Reino Unido y Brasil para evaluar el paradigma propuesto y mejorar la comprensión teórica de cómo la curvatura geométrica causa emisiones localizadas en diseleniuro de tungsteno de una sola capa.
Este trabajo es un gran ejemplo de cómo reunir equipos con experiencia en diferentes áreas de la ciencia de los materiales y la medición ha dado lugar a una nueva forma de entender la emisión localizada en semiconductores de materiales 2D avanzados, abriendo nuevas posibilidades para la optoelectrónica y las aplicaciones cuánticas.
Fernando Castro, Profesor y Jefe del Departamento de Ciencias Naturales, Laboratorio Nacional de Física
Sebastian Wood, Tom Vincent, Vivian Tong, Alessandro Catanzaro, Yameng Cao y Olga Kazakova son los miembros del equipo científico de NPL que trabajan en este estudio.
Referencia de la revista:
Bosque., et. Alabama. (2024) Emisión localizada mejorada por curvatura de estados oscuros en monocapa arrugada WSe2 a temperatura ambiente. Ciencia y tecnología de materiales avanzados. doi:10.1080/14686996.2023.2278443.
Fuente: https://www.npl.co.uk/
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