Üç boyutlu topolojik yalıtkanların yüzey durumları
Surface states of three dimensional topological insulators
- Tez No: 687731
- Danışmanlar: PROF. DR. BEKİR SITKI KANDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Bu tez çalışmasında üç boyutlu (3B) topolojik yalıtkanların iki boyutlu iletken yüzey durumları incelenmiştir. Kenar ve yüzeylerdeki topolojik olarak korunan durumların altında yatan topolojik değişmezler tartışılmıştır. Somut bir örnek olarak 3B' lu topololojik yalıtkan olan Bi2Se3 ele alınıp özellikleri teorik olarak çalışılmıştır. 3B' lu topolojik yalıtkan için etkin modelden yola çıkarak, 2B' lu yüzey durumları için seçilen baz fonksiyonları yardımıyla hem yarı-uzay geometrisi hem de sonlu kalınlıktaki bir ince-film için etkin Hamiltoniyen çıkarımı yapılmıştır. Bu Hamiltoniyenlerin özdeğerleri bulunarak yüzey durumlarının enerji dağınım bağıntıları elde edilmiş ve sonuçlar 2B' lu HgTe/CdTe kenar durumlarıyla karşılaştırılmıştır. Bi2Se3 yüzey durumları için iki önemli farklılığa dikkat çekilmiştir. Birincisi, sonlu kalınlık durumunda ortaya çıkan bant aralığını gözleyebilmek için, HgTe kenar du- rumlarının tersine, bu kalınlık bir kaç nanometrelik (nm) uzaklığa kadar küçültülmelidir. İkincisi, bu durumda açılan bant aralığı kalınlık L büyüdükçe salınımlı olarak üstel azalan bir özellik göstermektedir. Bu özellik HgTe kenar durumlarında yoktur.
Özet (Çeviri)
In this thesis, two-dimensional conductive surface states of three-dimensional topological insulators have been investigated. Topological invariants underlying topologically protected states at the edges and the surfaces were discussed. Specifically, it has been focused on the Bi2Se3 which is a three-dimensional topological insulator and its properties were studied theoretically. Starting from 3D effective model of topological insulator Hamiltonian we derived effective surface model Hamiltonians for both semi-infinite geometry and finite thickness thin-film based on certain basis functions. Energy dispersions of the surface states have been obtained and the results were compared with 2D topological insulator HgTe. We demonstrate two important distinctions in Bi2Se3. First, as a finite thickness effect, contrary to HgTe, the surface-states in Bi2Se3 display a remarkable decreasing width L down to a few nanometer (nm) to open a gap. Second, this gap of the surface states due to finite size features an oscillating exponential decay as a function of L in contrast to HgTe.
Benzer Tezler
- Nanoelectronics and spintronics with dirac materials: spin properties of graphene, topological insulators, and weyl semimetals
Dirac malzemeleri ile nanoelektronik ve spintronik: grafen, topolojik yalıtkan ve weyl yarı metallerinin özellikleri
ALI ASGHARPOUR
Doktora
İngilizce
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. İNANÇ ADAGİDELİ
- Quantum thermodynamics, spintronics and zero modestatistics in topological matter
Topolojik malzemelerde kuantum termodinamik ve spintronik uygulamalar ve sıfır mod istatistiği
AHMET MERT BOZKURT
Doktora
İngilizce
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İNANÇ ADAGİDELİ
- İki ve üç boyutta topolojik yalıtkanlar
Topologi̇cal insulators in two and three dimension
ERTUĞRUL BAŞTİMUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEKİR SITKI KANDEMİR
- Atomic and island scale diffusion events on Bi2Te3 (0001) surfaces & ultra-thin Bi2Te3 films on SiO2 substrates
Bi2Te3 (0001) yüzeyinde atomik ve ada ölçeklerinde difüzyon & SiO2 alttaşı üzerinde aşırı-ince Bi2Te3 filmleri
MERT TAŞKIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZHAN GÜRLÜ
- Localization phenomena in inas/gasb composite quantum wells with disorder
Düzensizlik içeren ınas/gasb komposit kuantum kuyularında yerelleştirme olayları
VAHID SAZGARI ARDAKANI