Palestrante:Luiz H. G. Tizei (Laboratoire de Physique des Solides, UMR 8502 CNRS and Université Paris-Sud, Orsay 91405, França)

Resumo: A compreensão das propriedades ópticas de estruturas de baixa dimensionalidade (defeitos pontuais, nanofios, monocamadas atômicas, etc) avançou substancialmente nas últimas décadas devido a melhorias em técnicas de microscopia e espectroscopia. Especificamente, técnicas baseadas em feixes de elétrons livres sofreram grandes avanços devido a melhorias nos limites de resolução espacial e espetral. Estas decorrem principalmente da construção de corretores de aberrações geométricas e monocromadores de feixes de elétrons.

A operação reprodutível de corretores de aberrações geométricas (fim dos anos 90) permitiu a obtenção de feixes eletrônicos com tamanhos laterais da ordem de um 1 Å e a observação rotineira de átomos e defeitos únicos em materiais. Como exemplo, os primeiros experimentos identificando átomos de gadolínio (Gd) confinados em nanotubos de carbono serão comparados com experimentos recentes identificando diferentes átomos e defeitos pontuais em nanotubos de carbono e monocamadas atômicas. Esta capacidade nos permite caracterizar a estrutura e a composição química de materiais com resolução atômica.

Variações da estrutura e composição química de materiais influenciam diretamente suas propriedades ópticas. Isso será discutido tendo em vista experimentos de emissão de luz de objetos nanométricos excitados por elétrons (catodoluminescência). Em particular, defeitos pontuais podem se comportar como fontes de fótons únicos. Como exemplo, a observação de uma nova fonte de fótons únicos de hBN será descrita.

Finalmente, a perda de energia de um feixe de elétrons atravessando uma amostra também oferece informação sobre as propriedades eletrônicas de materiais. Avanços recentes em monocromadores de elétrons permitiram acesso a resoluções em energia comparáveis (abaixo de 10 meV) a técnicas ópticas com resolução atômica (menor do que 2 Å). Isso será exemplificado por experimentos (com resolução nanométrica) de absorção medindo excitons e fônons ópticos em diferentes materiais.