Spin-pálya kölcsönhatás két dimenziós nanoszerkezetekben

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Típus: 
BSc szakdolgozat téma - fizikus
MSc diplomamunka téma - nanotechnológia és anyagtudomány
MSc diplomamunka téma - kutatófizikus
Félév: 
2017/18/2.
Témavezető: 
Név: 
Csonka Szabolcs
Email cím: 
csonka@mono.eik.bme.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
BME Fizika Tanszék
Beosztás: 
docens
Hallgató: 
Név: 
Kocsis Mátyás
Képzés: 
Fizikus MSc - nanotechnológia és anyagtudomány
Elvárások: 

Alapos szilárdtestfizikai és kvantummechanikai előismeretek, jó angol nyelvtudás, motiváció kísérleti munkára.

Leírás: 

Kétdimenziós kristályok családja napjaink nanofizikájának egyik legaktívabban kutatott területe. Mára a grafénen kívül számos anyagból lehet néhány atomsor vastag rétegeket létrehozni, ezek között vannak vezető, szigetelő, félvezető anyagok is. Ezen kétdimenziós kristályokból felépített heterostruktúrák új távlatokat nyitnak nanoelektronikai alkalmazások létrehozására. A diplomamunka keretében egy speciális anyagcsalád, az ún. gigantikus Rashba spin-pálya köcsönhatással bíró BiTeX X=I, Br fogunk koncentrálni. Ezen anyagokban a nehéz Bi atom jelenlétének és az inverzió szimmetria hiányának következtében a vezetés sáv alját erős spin-pálya kölcsönhatás dominálja. Eddigi kísérletek során csak erősen adalékolt kristályokon sikerült méréseket végezni. A diploma téma egyik célja, hogy elegendően vékony kristályt lehessen elkészíteni, amiben kapuelektródára adott feszültség vagy ionikus kapuzás segítségével el lehet érni a vezetési sáv alját a Fermi-szinttel. Közelmúltban végzett kísérleteink megmutatták, hogy BiTeI-ból akár egy elemi cella vastag réteget is létre lehet hozni arany felületen végzett speciális exfoliációs technikával. Az egy réteg vastag BiTeI új távlatokat nyitna heterostruktúrákba integrálva, amennyiben ezt át lehet helyezni szigetelő (pl. SiOx) hordozóra. A kutató munka további célkitűzése az áthelyezés módszerének vizsgálata és az egy rétegű BiTeI áramkörbe integrálása. Az egy rétegű BiTeX számos érdekes heteroszerkezet alkotó eleme lehet, például szintetikus topologikus szigetelő készíthető belőle grafénnel kombinálva.