Współpracownik: Prof. Weisheng Zhao, Dr Zahir Muhammad
Miejsce: Hefei, Chiny
Współpracownik: Dr Abdullah Al-Mahboob
Miejsce: Upton, NY, Stany Zjednoczone
Współpracownik: Dr Artur Slobodeniuk
Miejsce: Praga, Czechy
Współpracownik: Prof. Wencai Ren
Miejsce: Shenyang, Chiny
Współpracownik: Prof. Holger Kohlmann, Dr. Mihai Sturza
Miejsce: Lipsk, Niemcy
Współpracownik: Prof. Marek Potemski, Dr Clement Faugeras
Miejsce: Grenoble, Francja
Współpracownik: Dr Aurelian Catalin Galca, Dr Alin Velea
Miejsce: Măgurele, Rumunia
Współpracownik: Prof. Takashi Taniguchi
Miejsce: Tsukuba, Japonia
Współpracownik: Dr Maciej Koperski
Miejsce: Singapur
Współpracownik: Prof. Antonio Polimeni, Dr Elena Blundo
Miejsce: Rome, Włochy
Współpracownik: Dr Roman Gorbachev
Miejsce: Manchester, Wielka Brytania
Współpracownik: Prof. Yasuo Cho
Miejsce: Sendai, Japonia
Współpracownik: Prof. Amalia Patane
Miejsce: Nottingham, Wielka Brytania
Współpracownik: Prof. Paulina Płochocka, Dr Michał Baranowski, Dr Joanna Jadczak
Miejsce: Wrocław, Polska
Współpracownik: Dr Tomasz Woźniak
Miejsce: Wrocław, Polska
1. Właściwości optyczne monowarstw stopów dichalkogenów metali przejściowych
W ostatnich latach zaczęto wytwarzać i badać stopy różnych dichalkogenków metali przejściowych
np. WSxS2-x czy MoxW1-xSe2, ale ich właściwości optyczne nie zostały
jeszcze dokładnie poznane. Główna zaletą stopów
dichalkogenków metali przejściowych jest możliwość zmiany zakresu spektralnego, w którym występuje emisja oraz pochłanianie
(absorpcja) światła modyfikując względne stosunki pierwiastków występujących w danym stopie (x).
Celem tego ćwiczenia jest zbadane podstawowych właściwości optycznych monowarstw różnych stopów dichalkogenków
metali przejściowych zamkniętych w heksagonalnym azotku boru (hBN). Właściwości optyczne tych materiałów są
zdeterminowane przez istnienie w quasi-cząstek zwanych ekscytonami. Ekscyton to para elektron-dziura związana
na skutek działania siły Coulomba.
W ramach ćwiczenia będą wytwarzane próbki monowarstw stopów dichalkogenków metali przejściowych zamykane w hBN.
Tak przygotowane struktury będą charakteryzowane przy użyciu mikroskopu optycznego oraz fotoluminescencji.
Następnie będzie badana odpowiedź optyczna przygotowanych struktur wykorzystując eksperymenty absorpcyjne i
emisyjne w funkcji temperatury oraz pola magnetycznego przyłożonego w płaszczyźnie próbki i prostopadle do niej.
W zewnętrznym polu magnetycznym energia ekscytonów zmienia się, co objawia się przesunięciem pików w zmierzonych
widmach. Tak zwane g-czynniki, opisujące efekt Zeemana są wielkościami charakteryzującymi to przesunięcie.
Najważniejszym spodziewanym efektem tego ćwiczenia jest identyfikacja kompleksów ekscytonowych występujących
w monowarstwach stopów dichalkogenków metali przejściowych, które determinują ich właściwości optyczne.
kontakt -> mgr inż. Katarzyna Olkowska-Pucko (K.Olkowska-Pucko@uw.edu.pl)
2. Elektroluminescencja z heterostruktur materiałów warstwowych
Materiały warstwowe cieszą się dużym zainteresowaniem wśród badaczy. Dzięki słabym oddziaływaniom van der Waalsa między
warstwami materiału można dokonywać eksfoliacji kryształów objętościowych i ekstrahować pojedyncze warstwy.
W ćwiczeniu będą badane próbki typu diód tunelowych zbudowane z heterostruktur materiałów warstwowych z rodzin dichalkogenków
metali przejściowych, monochalkogenków metali oraz trihalidków chromu do których będą podłączone kontakty elektryczne z
wykorzystaniem grafenu. Jako bariera tunelowa w strukturach będzie występował heksagonalny azotek boru (hBN).
Próbki są wytwarzane na Narodowym Uniwersytecie w Singapurze w grupie Dr Macieja Koperskiego. Główną metodą badawczą
będzie elektroluminescencja.
kontakt -> mgr Natalia Zawadzka (Natalia.Zawadzka@fuw.edu.pl),
dr hab. Maciej Molas (Maciej.Molas@fuw.edu.pl)
3. Zjawiska magnetyczne na równinach: Badania atomowo-cienkich warstw magnetycznych
Głównym przedmiotem badań w projekcie są warstwowe materiały magnetyczne, takie jak: CrI3, CrBr3, CrCl3.
materiały te cechują dwa podstawowe oddziaływania magnetyczne: ferromagnetyzm oraz antyferromagnetyzm, które wynikają ze wzajemnego
ułożenia spinów w warstwach oraz obecnością lub zanikaniem spontanicznego namagnesowania, przy braku zewnętrznego pola magnetycznego.
Dzięki swojej budowie krystalicznej – oddziaływania van der Waals'a pomiędzy poszczególnymi warstwami – możliwe jest przygotowanie
próbek metodą eksfoliacji mechanicznej, osiągając pojedyncze warstwy materiału, które osadza się na podłożu krzemowym (90 nm SiO2/Si).
Próbki wytwarzane są również przez specjalistów z grupy Dr Macieja Koperskiego z Narodowego Uniwersytetu w Singapurze.
4 ramach ćwiczenia planowane są badania właściwości optoelektronicznych wyżej wymienionych materiałów, poprzez pomiary widm ramanowskich,
fotoluminescencji oraz kontrastu odbicia, w funkcji grubości warstw, temperatury oraz zewnętrznego pola magnetycznego.
kontakt -> mgr Łucja Kipczak (Lucja.Kipczak@fuw.edu.pl),
dr hab. Maciej Molas (Maciej.Molas@fuw.edu.pl)
5. Kompleksy ekscytonowe w dwuwymiarowych strukturach van der Waalsa
Proponowane badania wpisują się w bujnie rozwijającą się dziedzinę dwuwymiarowych kryształów półprzewodnikowych,
która została zapoczątkowana odkryciem grafenu.
W ramach ćwiczenia planowane są badania kompleksów ekscytonowych w różnych typach próbek: (i) wysokiej jakości cienkich
strukturach półprzewodnikowych materiałach warstwowych, takich jak dichalkogenki metali przejściowych (np.: MoS2, WS2)
lub monochalkogenki metali (np.: InSe, Gase,) otrzymywanych przez zamykanie ich w heksagonalnym BN, (ii) sztucznie złożonych
heterostrukturach van der Waalsa przynajmniej dwóch różnych materiałów warstwowych. Planuje się wytwarzanie
w/w próbek oraz badania z wykorzystaniem różnorodnych technik spektroskopowych, tj. fotoluminescencja, pobudzanie fotoluminescencji,
kontrast odbici, wykonywanych w szerokim zakresie temperatur (T= 5 - 300 K) oraz w zewnętrznym polu magnetycznym do 17 T.
kontakt -> dr hab. Maciej Molas (Maciej.Molas@fuw.edu.pl)
6. Spektroskopia optyczna naprężonych warstw dwuwymiarowych
Uzyskanie grafenu zapoczątkowało nowy trend w nauce skupiający się na dwuwymiarowych strukturach dobrze znanych
materiałów objętościowych. Jedną z grup materiałów warstwowych stanowią dichalkogenki metali przejściowych (TMD).
Różnorodne własności chemiczno - fizycznych wyróżniają te materiały niezwykle szeroką gamą możliwych zastosowań
w dziedzinach typu elektronika, optoelektronika, jak i medycyna czy czujniki biologiczne. Materiały są bardzo czułe
na czynniki zewnętrzne, np. naprężenia, które wpływa na zmiany sieci krystalicznej badanych płatków jak i ich
strukturę pasmową. Badania prowadzone w ramach ćwiczenia opierać się będą na przygotowaniu własnych prółbek TMD
poprzez mechaniczną eksfoliację z kryształów objętościowych oraz pomiarach spektroskopii Ramana oraz
fotoluminescencji naprężonych warstw.
kontakt -> prof. dr hab. Adam Babiński (Adam. Babinski@fuw.edu.pl)