23817

PHY3 155

دكتري

فيزيك - ماده چگال (پژوهش محور)

فيزيك

1403/07/09

96 ص.

غلامرضا راشدي , مرتضي سلطاني

عايق‌هاي توپولوژيك , عدد چرن , مدل هالدين , مدل كين-مله , برهمكنش RKKY

امروزه بررسي و ساخت مواد با خواص جديد يكي از شاخه‌هاي اساسي در علم مواد مي‌باشد. دسته بسيار مهم از اين مواد عايق‌هاي توپولوژيك دو بعدي مي‌باشد. كه با توجه به امكانات آزمايشگاهي مواد مختلف توپولوژيك ساخته شده است و همين مسئله باعث شده است كه توجهات نظري به اين مسئله جلب شود. با توجه به اينكه بسياري از مواد داراي ساختار لانه زنبوري هستند به همين دليل مدل نظري كه اولين بار در سال 2004 توسط كين و مله معرفي شد توجهات زيادي را به خود جلب كرده است. يكي ازخواص منحصر به فرد اين مدل وجود اثر هال اسپيني است كه منشا آن وجود حالت‌هاي لبه‌اي دستواره است امروزه اين حالت‌ها جنبه عملي پيدا كرده است و مقالات مختلفي به بررسي دقيق‌تر و دوباره اين حالت‌ها پرداخته‌اند يكي از اثرات جالب حالت‌هاي لبه‌اي در اين مدل وجود برهمكنش RKKY مي‌باشد بر همكنش يك برهمكنش اسپيني بين دو ناخالصي مغناطيسي است كه توسط الكترون‌هاي درياي فرمي ايجاد مي‌شود. ما در اين پايان‌نامه نشان مي‌دهيم كه حالت‌هاي لبه‌اي مي‌تواند به برهمكنش آيزينگ بين دو ناخالصي اسپيني منجر شود. قدرت اين برهم كنش قابل ملاحظه است و مي‌تواند پيشنهادي براي ساخت زنجيره‌هاي يك بعدي مدل آيزينگ در لبه هاي عايق توپولوژيك باشد.

Topological insulators , Chern number , Haldane model , Kane-Mel model , RKKY interaction.

Investigation of the effect of magnetic Nano particles in two dimensional topological insulators

فيزيك

Nowadays, researching and making materials with new properties is one of the basic branches in material science. A very important category of these materials is two-dimensional topological insulators. Which is made according to the laboratory facilities of different topological materials, and this problem has caused theoretical attention to be drawn to this problem. Due to the fact that many materials have a honeycomb structure, the theoretical model first introduced in 2004 by Kane and Mele has attracted a lot of attention. One of the unique features of this model is the Hall spin effect, which originates from the existence of the edge states of the order. Nowadays, these states have become practical, and various articles have examined these states in more detail. One of the interesting effects of the edge states in this model is the existence of interaction. RKKY is a spin interaction between two magnetic impurities created by Fermi electrons. In this thesis, we show that edge states can lead to Ising interactions between two spin impurities. The strength of this interaction is considerable and can be a suggestion for constructing one-dimensional chains of the Ising model at the edges of topological insulation.

7