Charakterizace reakcí dvourozměrných materiálů na vnější vlivy pomocí pokročilých in-situ technik

Poskytovatel

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

Program

Podpora mobility výzkumných pracovníků a pracovnic v rámci mezinárodní spolupráce ve VaVaI

Veřejná soutěž

—

Hlavní účastníci

Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v. v. i.

Druh soutěže

M2 - Mezinárodní spolupráce

Číslo smlouvy

MSMT-794/2018-3

Název projektu anglicky

Multi-probe in-situ characterization of the environmental responses of two-dimensional materials

Anotace anglicky

The main scientific goal of the project is to manipulate and control the optoelectronic structure of 2D materials like the transition metal dichalcogenides (TMDC) by means of mechanical deformation. The monitoring of the thus induced changes will be achieved in-situ using state-of-the-art multi-probe techniques, which couple simultaneous controlled deformation with spectroscopic characterization methods, with the outlook to include also electrochemical gating to control the Fermi level position within the band-structure manipulated by the deformation. Both partners have already gained extensive knowledge in these topics and developed unique instrumental facilities. The planned experimental techniques are fully complementary and the project will enable their combination to gather unprecedented results. The particular scientific goals are: 1. to quantify the rate and level of change of band-gap energy in selected 2D TMDCs depending on their deformation and layer number 2. to characterize the influence of defects and crystal domain boundaries on the mechanical properties of the studied materials 3. to assess the possibility of tuning the work function (or Fermi level energy) by means of electrochemical doping in the deformed 2D TMDCs 4. to assess the possibility of tuning the band alignment by means of deformation in 2D heterostructures with p-n or Schottky junction 5. to assess the feasibility of combining the approaches in 3. and 4. to achieve higher efficiency in solar energy conversion, light detection or emission 6. to experimentally evaluate the ‘energy funneling’ hypothesis for excitons in 2D semiconducting TMDCs Further important goals: 7. to strengthen the collaboration between the partners, including the potential future involvement of additional teams for joint research efforts 8. to educate and motivate young researchers thanks to the research stays abroad and joint experiments enabled by the active collaboration

Kategorie VaV

ZV - Základní výzkum

OECD FORD - hlavní obor

10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

OECD FORD - vedlejší obor

10405 - Electrochemistry (dry cells, batteries, fuel cells, corrosion metals, electrolysis)

OECD FORD - další vedlejší obor

21001 - Nano-materials (production and properties)

CEP - odpovídající obory <br>(dle <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">převodníku</a>)

BM - Fyzika pevných látek a magnetismus<br>CG - Elektrochemie<br>JJ - Ostatní materiály

Hodnocení poskytovatelem

U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)

Zhodnocení výsledků projektu

Projekt byl realizován v rámci Aktivity MOBILITY, jejímž hlavním cílem je navázání a prohlubování kontaktů se zahraničními výzkumnými institucemi. Neprobíhá tedy kontrola dílčích výstupů projektu prostřednictvím hodnotící komise, avšak je kontrolována správnost čerpání přidělených financí a přiměřenost jejich využití. Nejvýznamnějším výsledkem projektu je popis rozložení deformace, změny energie zakázaného pásu a jeho charakteru z přímého na nepřímý u membrán jednovrstevného WSe2 a WS2 pomocí indentace rastrovací sondou se současným in-situ měřením Ramanových spekter a fotoluminiscence. Velký deformační gradient ve směru od hrotu sondy k okrajům membrány pak může být teoreticky využit při konstrukci laditelných fotodetektorů. Dalších významných pokroků bylo dosaženo v metodice přesného přenosu 2D vrstev na pevné i perforované substráty, jejich skládání do heterostruktur a jejich deformace na měkkých substrátech.

Zahájení řešení

1. 1. 2018

Ukončení řešení

31. 12. 2019

Poslední stav řešení

U - Ukončený projekt

Poslední uvolnění podpory

25. 2. 2019

Důvěrnost údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Systémové označení dodávky dat

CEP20-MSM-8J-U/01:1

Datum dodání záznamu

24. 6. 2020

Celkové uznané náklady

200 tis. Kč

Výše podpory ze státního rozpočtu

120 tis. Kč

Ostatní veřejné zdroje financování

0 tis. Kč

Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.

0 tis. Kč