Szakdolgozat-választás

A hallgató neve: Varga Ádám Marcell specializációja: Fizika BSc - fizikus
A záróvizsgát szervező tanszék neve: Elméleti Fizika Tanszék
A témavezető neve: Palotás Krisztián
- tanszéke: Elméleti Fizika Tanszék
- beosztása: Tudományos főmunkatárs
- email címe: palotas@phy.bme.hu
A kidolgozandó feladat címe: Pásztázó alagútmikroszkóp szimulációja
A téma rövid leírása, a megoldandó legfontosabb feladatok felsorolása:

Bevezetés:
A pásztázó alagútmikroszkóp (STM) napjaink egyik leghasznosabb eszköze a legkülönbözőbb fizikai jelenségek vizsgálatára az atomi- és nanoméret tartományban. A mágneses kutatás számára fontos spin-polarizált STM kísérleti alkalmazása terén jelentős előrelépés történt az utóbbi 10 évben [ https://doi.org/10.1103/RevModPhys.81.1495 , https://doi.org/10.1088/0953-8984/26/39/394002 ]. Ennek során felületi komplex mágneses struktúrák (pl. frusztrált antiferromágnesek, spin spirálok, skyrmionok) feltérképezése vált lehetővé. Az ilyen rendszerek mágneses alapállapota meghatározható a számítógépes fizika keretein belül, pl. sűrűségfunkcionálelméleten alapú elektronszerkezet-számítás használatával. A kapott mágneses struktúrák kísérletekkel való direkt összehasonlítása az STM szimuláció segítségével valósítható meg. Az alapkutatások célja nagy sűrűségű mágneses adattároláshoz szükséges jelenségek megértése.

Feladatok:
Az elvégzendő munka a BME TTK, Elméleti Fizika Tanszék, Nanomágnesség kutatócsoportjában történik. A jelölt feladata az STM szimuláció módszereinek elsajátítása (Tersoff-Hamann, Bardeen, Chen módszerek, többszörös szóráselméleti leírás, Keldysh formula), illetve a csoportban nemrég kifejlesztett spin-polarizált STM kód (3D-WKB-STM) különböző opcióinak és verzióinak integrálása egy egységes kódba, valamint az új kód tesztelése és használatának megértése. Ezen módszer legnagyobb előnye, hogy különböző elektronszerkezet-számító programcsomagokkal kombinálható.

Feladatok megoszlása: Elmélet 20%, Programozás 60%, Számítógépes szimulációk 20%.

Várható eredmények:
A hallgató megismerhet egy aktív kutatási területet, mely lehetővé teszi a későbbiekben a nemzetközi kutatásba való aktív bekapcsolódást. Ezenkívül programozási képességeit fejlesztheti és előmenetelétől függően megismerhet különböző elektronszerkezet-számító programcsomagokat (SKKR, VASP, Quantum-Espresso), melyek ismerete későbbi munkájában rendkívül hasznosnak bizonyulhat.

További információ: http://www.phy.bme.hu/~palotas/pub.html

A záróvizsga kijelölt tételei:
Dátum:
Hallgató aláírása:
Témavezető aláírása*:
Tanszéki konzulens aláírása:
A témakiírását jóváhagyom
(tanszékvezető aláírása):
*A témavezető jelen feladatkiírás aláírásával tudomásul veszi, hogy a BME TVSZ 145. és 146.§ alapján az egyetem a képzési célok megvalósulása érdekében a szakdolgozatok, illetve diplomamunkák nyilvánosságát tartja elsődlegesnek. A hozzáférés korlátozása csak kivételes esetben, a dékán előzetes hozzájárulásával lehetséges.
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Természettudományi Kar
1111 Budapest, Műegyetem rakpart 3. K épület I. em. 18.
www.ttk.bme.hu