Topolojik Weyl yarımetallerinin elektronik ve optik özellikleri
Electronical and optical properties of topological Weyl semimetals
- Tez No: 771246
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA SARISAMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Matematiksel Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Yapısında kütlesiz Weyl fermiyonlarını bulunduran Topolojik Weyl Yarımetalleri (TWYM), Fermi yayı adı verilen özel yüzey iletkenliklere sahip olması nedeniyle dışarıdan uygulanan deformasyonlara karşı oldukça güçlü topolojik özellikler gösterir. Harici alanların etkisi altında bu topolojik özelliklerin incelenmesi ve ortaya çıkan etkilerin gözlemlenmesi, bu malzemelerin teknolojik uygulamalarının geliştirilmesi açısından büyük önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasının ilk kısmında, TWYM'nin Fermi yayı bulunmayan yüzeylerine elektromanyetik dalga gönderilerek, topolojik terimler içeren Maxwell denklemleri için dik (transfer) manyetik dalga (TM-mod) çözümleri yapılmıştır. Elde edilen transfer matris ve bir boyutlu Helmholtz denkleminden yararlanılarak TWYM'den topolojik bir lazer üretmek için gerekli olan eşik koşulu hesaplanmıştır. Ayrıca, TM-mod çözümünden elde edilen ve literatüre ilk defa geçen korunumlu bir akım elde edilmiştir. TWYM, harici alanların etkisi altında olmaksızın da çeşitli anomaliler sergileyebilmektedir. TWYM üzerine tek eksenli mekanik bir gerilim uygulandığında, Weyl sistemini tanımlayan Hamiltonyenin tersinir zaman simetrisi kırılır ve Weyl konilerinde bir eğim meydana gelir. Bu tez çalışmasının ikinci kısmında Weyl fermiyonlarının kiralitesi ve Berry eğriliği dikkate alınarak TWYM için anomal hareket denklemleri ve yarı-klasik Boltzmann Taşınım Denklemi çözülmüştür. Sonuç olarak, eğim parametresinin Kiral Girdap Etkisi (KGE) adı verilen korunumlu bir akım ürettiği anlaşılmış, bu akıma bağlı olarak ortaya çıkan Girdap Hall Etkisi ve Drude davranışı gibi olası taşınım etkileri incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Topological Weyl Semimetals (TWSM), which contain massless Weyl fermions in their bulk structure, have very robust topological properties against externally applied deformations because they have special surface conductivities called Fermi arcs. Investigating this topological properties under the influence of external fields is of great importance to develop the technological applications of this materials. In first part of this thesis, transverse magnetic waves (TM-mod) solutions is made to Maxwell equations containing topological terms depending on the interaction of the surfaces of TWSM without fermi arcs with electromagnatic waves. As a result, the threshold condition required to generate a laser from TWSM obtained using Transfer matrix and one-dimensional Helmoltz equation. Moreover, a dissapative current which is mentioned for the fisrt time in the literature is obtained from TM-mod solutions. Also, TWSM display various anomalies without under the influence of external fields. When the unaxial mechanical strain to TWSM, time symmetry is broken of hamiltonian determining the Weyl system and accour a tilt on Weyl cones. In second part of this thesis, anomalous equations of motion and semi-classical Boltzmann transport equation is solved taking into account chirality of Weyl fermions and Berry curvature. Therefore, tilt induced dissapative current called Chiral Vortical Effect (CVE) is investigated. Also, anomalous Vortilcal Hall effect depending on CVE and Durude model is examined in TWSM.
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
- Topolojik Weyl yarımetallerinde saçılma kuramı ve spektral tekillikler
Scattering theory and spectral singularities in topological Weyl semimetals
GÜNEŞ OKTAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Anestezi ve Reanimasyonİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SARISAMAN
- Topolojik weyl yarımetallerinde uyumlu mükemmel soğurucular
Coherent perfect absorbers in topological weyl semimetals
MEHMET ERTAN İNDAP
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SARISAMAN
- Topolojik yarımetallerin lineer olmayan optik özelliklerinin incelenmesi
An investigation on nonlinear optical properties of topological semimetals
HELDA ALOMEARE
Doktora
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERHAT NUTKU
- Topologically massive gravity: Anyon scattering, Weyl-gauging and causality
Topolojik kütleli kütle çekim: anyon saçılması, Weyl-değişmezliği ve nedensellik
ERCAN KILIÇARSLAN
Doktora
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRAM TEKİN