dc.description.abstract |
Los materiales bidimensionales son un tema de investigación dentro de la ciencia de materiales que
no ha dejado de crecer desde sus inicios. Ahora, con más conocimiento fundamental sobre los mismos y un
mayor número de materiales exfoliables, su crecimiento no se ha detenido. Esta tesis presenta el estudio de las propiedades ópticas de un conjunto de materiales 2D no tan estudiados, como es el caso del nitruro de boro hexagonal (hBN) o In_xGa_{1-x}Se, una aleación de indio, galio y selenio, y heteroestructuras con materiales más conocidos, como son las perovskitas bidimensionales y los dicalcogénidos de metales de transición (TMD).
La tesis comienza con un capítulo introductorio al mundo de los materiales bidimensionales, brevemente incluyendo los orígenes de este campo de la ciencia de materiales. A continuación, se detallan las técnicas y equipos utilizados en la tesis, tanto para la preparación de muestras como para su caracterización. Este capítulo es extremadamente importante para el resto del trabajo, ya que asienta las bases de todo trabajo realizado posteriormente dado que todos los capítulos son mayoritariamente de trabajo experimental. Sin embargo, se complementan estos datos experimentales con hipótesis y modelos que permiten explicar los fenómenos observados.
El resto de los capítulos se centran en uno de los proyectos realizados en esta tesis: el estudio de defectos emisores en hBN, una técnica para revelar la estructura fina de una perovskita 2D mediante la transferencia de hBN, la caracterización óptica y electrónica de un compuesto ternario de indio, galio y selenio, y la caracterización óptica del sistema compuesto por una monocapa de TMD y centros nitrógeno-vacante en diamante.
El primero de estos, que resultó en un artículo publicado, trata sobre el estudio de los efectos extrínsecos, como el post-tratamiento, grosor o efectos de substrato, sobre las propiedades ópticas de los defectos emisores en muestras de nitruro de boro hexagonal. Como post-tratamiento, se somete a las muestras a plasma, de forma que se favorece la aparición y calidad de estos defectos. Se estudia también el grosor, resultando en una cantidad aproximadamente similar en todos, indicando entonces que estos defectos puedan encontrarse casi siempre en la superficie. Respecto a efectos de substrato, se encontró que tanto en silicio, óxido de silicio como aluminio, aparecen aproximadamente los mismos, mientras que en oro aparecen muchos menos, con energías más altas.
El segundo capítulo, también publicado, trata sobre el estudio del capping ("tapar" un material con otro) de perovskitas bidimensionales con nitruro de boro hexagonal, y cómo esto afecta a las propiedades ópticas de las mismas. Se revela la estructura fina de éstas, y se aportan varios modelos para intentar discutir la razón de este cambio de comportamiento del material.
El tercero trata sobre un estudio sobre cuatro aleaciones de indio, galio y selenio, con distintas concentraciones de indio y galio. Se realiza tanto de forma óptica, estudiando la fotoluminiscencia de los mismos y su contraste óptico, como a través de medidas de XPS, para conocer si las proporciones de indio y galio se corresponden con el valor nominal. Esto también aporta información que complementa el estudio óptico de las muestras.
Finalmente, el último capítulo antes de las conclusiones trata sobre la heteroestructura formada por un dicalcogenuro de metal de transición junto con los centros nitrógeno-vacantes en la estructura del diamante. El acoplamiento entre estos dos sistemas a través de transferencia de energía resonante de Förster resulta de gran interés para futuras tecnologías cuánticas, de las cuales los centros nitrógeno-vacantes podrían tener un papel fundamental.
Para cerrar el trabajo, un último capítulo se encarga de recoger las conclusiones de cada proyecto. |
es_ES |