Pesquisa – Prof. Dr. Fernando Iikawa
Propriedades ópticas e vibracionais de materiais semicondutores nanoestruturados de compostos III-V, IV, semicondutores magnéticos e compostos de carbono (Nanotubos e grafenos) e sistemas bidimensionais:
Semicondutores nanoestruturados:
Pontos quânticos tipo-II: Por terem separação espacial de carga (elétron e buraco), os sistemas tipo-II podem ser utilizados para controlar a distribuição espacial de carga e o tempo de vida dos portadores, o que os tornam promissores para aplicação em dispositivos opto-eletrônicos, tais como, memória óptica, célula solar, etc. Materiais: InP/GaAs, GaSb/GaAs e sistemas híbridos pontos quânticos-poços quânticos.
Nanofios: Um dos destaques dos nanofios investigados no grupo é o estudo das propriedades ópticas e vibracionais dos nanofios de compostos III-V na fase hexagonal (Wurtzita). Os arsenetos e fosfetos de compostos III-V tem a fase cúbica (Blenda de Zinco) como a mais estável, porém a fase hexagonal é observada em nanofios cujas propriedades físicas são pouco conhecidas e o grupo tem contribuído na investigação das propriedades ópticas e vibracionais desses materiais. Material: InAs, InP, GaP e suas ligas crescidas pelo método VLS (vapor-liquid-solid) catalizados por nanoparticulas de metais como Au e Ag. O composto GaP, em particular, tem "gap" indireto na fase cúbica, como no Si, por isso, não é atrativo sob o ponto de vista de dispositivos ópticos. No entanto, na fase hexagonal se torna "gap" direto. Por outro lado, mesmo que tenha o "gaq" direto, a força do oscilador de transição óptica é pequena por causa da transição proibida no centro da zona de Brillouin. Isso pode ser uma limitação para a aplicação em dispositivos ópticos.
Sistemas 2D - Dicalcogenetos de metais de transição (WS2, MoS2, MoSe2, etc). Como no caso de grafeno, os dicalcogenetos de metais de transição são formados por monocamadas ligadas por Van der Waals, e são facilmente separadas por esfoliação utilizando fitas adesivas. Na forma multi-camada, esses materiais tem o "gap" indireto e se torna "gap" direto quando contem somente uma monocamada, o que os torna promissores para a aplicação em dispositivos ópticos, bem como, dispositivos spintrônicos por ter a interação spin-órbita relativamente grande e propriedade de vale de spin (Spin-valley).