Materiały niskowymiarowe takie jak grafen, dichalkogenki metali przejściowych czy nanodruty posiadają wiele interesujących właściwości, wśród nich fale gęstości ładunku (CDW) cieszą się dużym zainteresowaniem badaczy. Fala gęstości ładunku jest uporządkowanym gazem elektronów z pasma przewodnictwa. CDW występuje w kryształach tworzących liniowe łańcuchy i w kryształach warstwowych. CDW tworzą makroskopową falę stojącą w krysztale. CDW towarzyszy periodyczne odkształcenie sieci krystalicznej, które pozwala zmniejszyć energię całkowitą układu. Energia odkształcenia jest kompensowana przez redukcję energii elektronicznej. Poziom Fermiego obniża się i formuje się nowa przerwa energetyczna. Materiały z CDW mają nieliniowe właściwości transportowe co może być zastosowane w nano-narzędziach bazujących na pamięci układu. Jest powszechnie znane, że materiały z CDW w wysokim ciśnieniu wykazują właściwości nadprzewodzące.

W projekcie chcemy badać 1D i 2D materiały van der Waalsa, posiadające fazę CDW. Do grupy materiałów jednowymiarowych należą NbTe₄ i Ta₂NiSe₇, a do grupy dwuwymiarowej należy 2H-TaSe₂. Rozpraszanie ramanowskie jest techniką badającą ewolucje parametrów sieci krystalicznej więc jest idealną metodą do badania materiałów z CDW gdyż występuje w nich deformacja sieci krystalicznej. Z powodu sprzężenia elektron-fonon jest niezbędne by pobudzać materiał z dopasowaną energią by otrzymać rezonansowe Rozpraszanie ramanowskie. Badanie rozpraszania ramanowskiego z rozdzielczością polaryzacyjną pozwala rozpoznać symetrię modów ramanowskich widocznych w widmie. Innowacyjnym aspektem projektu jest badanie chiralności materiałów z CDW używając Rozpraszania ramanowskiego. Będziemy używać światła spolaryzowanego kołowo do badania chiralności co było zaproponowane w literaturze. Co więcej faza CDW jest odpowiedzialna za zmianę właściwości termoelektrycznych materiału. Poprzez podłączenie kontaktów elektrycznych do próbki jest możliwe by próbkować prąd elektryczny wyindukowany przez oświetlanie laserem próbki, co może być mapowane przestrzennie w makroskali.

Główną metodą doświadczalną w projekcie jest Rozpraszanie ramanowskie, za pomocą którego będą badane właściwości wibroniczne badanych materiałów w szerokim zakresie temperatur i z rozdzielczością polaryzacyjną. Znaczną część wysokiej jakości kryształów otrzymamy od naszego kolaboranta doświadczonego we wzroście kryształów. Próbki przebadane wcześniej metodami optycznymi będą badane metodami elektrycznymi w celu zmierzenia odpowiedzi elektrycznej układu pod wpływem naświetlania laserem próbki.