مجری طرح : ابراهیم ندیمی
اسامی همکاران : هامون فهروندی
معرفی طرح :
اهداف
جهت دستیابی به اهداف زیر، به بررسی و شبیهسازی عایقهای توپولوژیکی دوبعدی هیدرید، فلوئورید و اکسید بیسموتن ، پرداخته ایم:
1. بهره گیری از مزیات ویژه ی این مواد از جمله اثر اسپین-مدار بسیار قوی
2. بهکارگیری فاز توپووژیکی در ساختارهای مورد ذکر، جهت ایجاد شرایط رسانش بدون هدررفت انرژی
3. انتخاب زیرپایه مناسب و در نهایت ایجاد قابلیت کنترل جریان با اعمال تغییر در تکانه ی زاویه ای اسپینی، جهت استفاده در افزارههای الکترونیکی و اسپینترونیکی با مصرف انرژی پایین و سرعت عملکرد بالا
مراحل انجام طرح
1. بهینه سازی ساختاری عایقهای توپولوژیکی مورد نظر و زیرپایه نیترید بور به صورت جداگانه
2. مطالعه و بررسی خواص الکتونیکی و توپولوژیکی هر کدام از ساختارها
3. ایجاد پیکربندیهای مختلف سطح تماس دو ماده و بهینهسازی آنها و تعیین ساختار پایدارتر از طریق محاسبه و
مقایسه انرژی سیستمها
4. انجام محاسبات ساختار نواری کلی و اوربیتالی
5. بررسی ساختار و شکاف نواری و سپس تحلیل پایداری فاز توپولوژیکی
مشخصات فنی طرح
در این پژوهش تمامی محاسبات برمبنای نظریه ی تابعی چگالی، و توسط نرمافزار شبیهساز کوانتوم اسپرسو انجامگرفتهاست. جهت یافتن انرژی تبادل-همبستگی سیستم، از تقریب شیب تعمیم یافته (GGA-PBE) استفاده نمودهایم که بر پایه ی تغییرات آرام چگالی استوار است. محاسبات نهایی ساختار نواری نشان میدهند که هر سه ساختار موردنظر میتوانند به عنوان کانال در ساخت افزاره های الکترونیکی و یا اسپینترونیکی مورد استفاده واقع گردند. در این ادوات پیشنهادی، با اعمال میدان الکتریکی عمودی توسط گیت های طرفین کانال، میتوان آن را از فاز توپولوژیکی خود خارج کرده تا جریان قطع گردد. در حالی که در فاز توپولوژیکی، جریان بدون هدررفت انرژی برقرار خواهد بود.