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Apresentar aos alunos uma visão moderna e abrangente dos excitons em materiais bidimensionais, desde os fundamentos teóricos até as aplicações práticas e as tendências recentes. Introduzir os alunos nessa discussão utilizando ferramentas de estrutura eletrônica. Além disso, busca-se fomentar a participação ativa dos alunos, estimulando discussões, análises críticas e o desenvolvimento de projetos de pesquisa a partir de técnicas numéricas de solução de problemas. 

Programa: 1. Introdução aos materiais bidimensionais: ● Conceitos básicos de materiais bidimensionais. ● Propriedades e características dos materiais bidimensionais relevantes para a formação e comportamento de excitons. 2. Teoria dos excitons: ● Fundamentos teóricos dos excitons em materiais bidimensionais. ● Modelagem e cálculo das propriedades dos excitons. ● Interação Coulombiana e efeitos de screening. 3. Formação e dinâmica dos excitons: ● Mecanismos de formação de éxcitons em materiais bidimensionais. ● Caracterização experimental de excitons. ● Dinâmica temporal dos excitons e sua influência nas propriedades ópticas e eletrônicas. 4. Propriedades ópticas dos éxcitons: ● Absorção e emissão de excitons em materiais bidimensionais. ● Espectroscopia óptica de excitons. ● Efeitos de confinamento e polarização em materiais bidimensionais. 5. Transporte de excitons: ● Movimento de excitons em materiais bidimensionais. ● Difusão, recombinação e interações com impurezas. ● Acoplamento entre excitons e portadores livres. 6. Aplicações e dispositivos baseados em éxcitons: ● Excitons como blocos de construção para dispositivos optoeletrônicos. ● Fotodetectores, emissores e moduladores baseados em excitons. ● Avanços recentes e perspectivas futuras. 7. Materiais bidimensionais específicos: ● Estudo de casos de materiais bidimensionais relevantes para excitons. ● Exemplos incluem grafeno, calcogenetos de metais de transição (TMDs) e outros sistemas bidimensionais. 8. Discussões e seminários: ● Apresentação e discussão de artigos científicos e pesquisas recentes na área de excitons em materiais bidimensionais. ● Seminários de estudantes para compartilhar seus próprios projetos e resultados de pesquisa relacionados aos excitons. 

Excitons in Low-Dimensional Semiconductors: Theory, Numerical Methods, Applications", S Glutsch, Springer, 2004. Resonance effects of Excitons and Electrons: Basics and applications, W. Beiglböck J. Ehlers, K. Hepp, and H. Weidenmüller, Springer, 2013. Quantum Confined Excitons in 2-Dimensional Materials, Carmen Palacios-Berraquero, Springer, 2018. 

Quantum theory of materials, E Kaxiras and J. Joannopoulos, Cambridge university press, 2019.