Investigadores descubren un nuevo método para controlar los excitones

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Científicos que trabajan con materiales semiconductores bidimensionales han llevado a cabo un descubrimiento que, según dicen, podría conducir al desarrollo de nuevos materiales únicos para las células solares.

El equipo estaba trabajando con un material bidimensional llamado disulfuro de molibdeno (MoS2), que comprende una capa de un átomo de molibdeno entre dos capas de azufre.

En su artículo “Momentum-space indirect interlayer excitons in transition metal dichalcogenide van der Waals heterostructures” publicado en Nature Physics, el equipo describe cómo desarrolló una “heteroestructura” multicapa formada por capas de MoS2 y diseleniuro de wolframita (WSe2).

La estructura colocó mono apas de los materiales uno encima del otro, y condujo a la aparición de un nuevo tipo de excitón (descrito como pares de electrones y huecos estrechamente unidos, cuasipartículas que actúan como un portador de carga positiva). En este tipo de excitones, el electrón y el hueco se dividen espacialmente entre las diferentes capas.

“Gracias al uso de métodos espectroscópicos y cálculos químicos cuánticos de los primeros principios, hemos revelado un agujero de electrones parcialmente cargado en las heteroestructuras MoS2 / WSe2, así como la ubicación del hueco del electrón”, explicó el científico de NUST Gotthard Seifert. “Hemos logrado controlar la energía de radiación de este nuevo excitón cambiando la orientación relativa de las capas”.

El equipo afirma que ahora se centrará en la comprensión y el control de los efectos de excitón observados aquí, y en los efectos de las rotaciones de capas en las propiedades electrónicas de diferentes materiales. “En el futuro”, dice el comunicado de prensa de NUST, “esto permitirá la creación de nuevos materiales únicos para paneles solares o dispositivos electrónicos”.