1 / 31

Hullámcsomag terjedés grafénen

Hullámcsomag terjedés grafénen. Márk Géza István MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet, Budapest. http://www.nanotechnology.hu. A nanovilág megközelítése. Nincs közvetlen érzékszervi tapasztalatunk a nanovilágról.

cleo
Download Presentation

Hullámcsomag terjedés grafénen

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Hullámcsomag terjedés grafénen Márk Géza István MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet, Budapest http://www.nanotechnology.hu

  2. A nanovilág megközelítése Nincs közvetlen érzékszervi tapasztalatunk a nanovilágról A nanovilágról tudósító minden mérés közvetett és nehezen értelmezhető Az elméleti fizika számára általában túl bonyolultak a nanorendszerek A nanovilág számítógépes szimulációja segíthet!!!

  3. Idő tartomány Pontos dinamika Véges energiaszórás Energia felbontás –idő felbontás De Dt ≤ħ/2 Energia tartomány • Pontos energia • Véges mérési idő f (E) f (t) Fourier transzformáció

  4. A hullámcsomag dinamikai módszer Fekete doboz Bejövő hullámcsomag Szórt hullámcsomag Szóráskísérlet a számítógépben Click here Real(Psi) Abs(Psi)2 Click into image to start animation Click into image to start animation

  5. A kvantummechanikai hullámcsomag E. Schrödinger: Quantisierung als Eigenwertproblem, Ann.Phys. 79, 489 (1926) Mozgásegyenletek (Schrödinger egyenletből) A kvantum trajektóriaeltér a klasszikustól! Gauss hullámcsomag időfejlődése szabad térben (valós rész)

  6. Példa: sávszerkezet Megengedett energia Tiltott sávba eső energia idő A hullámcsomagkeresztülmegy A hullámcsomagvisszaverődik

  7. Calculation method:split operator FFT technique

  8. Scanning Tunneling Microscope (STM) Nanoscope? Picoscope? G. Binnig, H. Rohrer, 1982 Click into image to start animation Scanned image

  9. STM működési elve Click into image to start animation

  10. Az alagútcsatorna szélessége keskenysége atomok • Atomi méretű hibák vizsgálhatóak • topográfia • spektroszkópia Iµ e -kd

  11. 1D alagutazás

  12. Potenciálkád modell Nagyságrendi becslés: n = 1029 m-3 elektronsűrűség vF = 106 m/s Fermi sebesség idõegységenként n vF / 6 =1.7*1034 elektron ütközik a határfelület egységnyi felületén. It = n vF AP e / 6 = 2.6 nA; d = 1 nm => P = 10-5 “tízezerbôl egy” Potenciálkád modell. A fémben az elektron -EF potenciált, az intervallumon kívüli vákuumban nulla potenciált érzékel.A [ -(F+EF), - F ] közötti energiaszintek betöltöttek,az e fölötti szintek üresek. A bal oldali ábra egy hipotetikus állapotsûrûség függvényt mutat.

  13. Szén nanocső STM leképezése hordozó felületen STM tip nanotube support A cső a Van der Waals potenciálon „lebeg” a hordozó fölött! A tunneling current is measured when the charge tunnels from the tip to the support. The charge has to go through the nanotube. L. P. Biró et al., Carbon 36 (1998) 689

  14. Gauss hullámcsomag áthaladása a tű-cső-hordozó rendszeren STMtip nanotube support • Az elektron a tűből indul • A szintfelületetlevágtuk az ábrázolási dobozhatárain Click into image to start animation

  15. Egyelektron lokális pszeudopotenciál Forma: atomokra centrált,3 Gauss összege A potenciál 6 paraméteres A sávszerkezet is 6 paraméteres Schrödinger egyenlet Azokat a paraméter értékeket kell megkeresni, ahol a pszeudopotenciálból számolt sávszerkezet legjobban megközelíti az „igazi” (ab-initio) sávszerkezetet d minimalizálása Monte-Carlo technikával

  16. Az illesztett sávszerkezet Szoroskötésűelsőszomszéd közelítés Pszeudopotenciálból számoltsávszerkezet: szaggatott vonal

  17. Grafén potenciál 1D vonalmetszet hatszögközéppont kötés atom

  18. Nyelő potenciál konstrukció Nyelő potenciál:fokozatosan növekvőnegatív képzetes potenciál V=Vszórási+iVnyelő A komplex potenciál ábrázolása színekkel Zöld: valós rész Piros: képzetes rész

  19. Hullámcsomag áthaladása grafén nanoszalagon G. I. Márk et al, Physica E 40, 2635(2008)

  20. Időfejlődés összehasonlítása egyenes szalagra és 30o-os könyökre Click into image to start animation

  21. Időfejlődés összehasonlítása egyenes szalagra és 30o-os könyökre t = 0.00 fs t = 1.22 fs t = 3.08 fs t = 5.96 fs

  22. „Forró” töltéshordozók E=2.5 eV energián az E(k) görbék hatszögek!

  23. Grafén szalag csatlakozások „Karosszék” „Cikcakk”

  24. Hullámvezető

  25. Valleytronic eszköz

  26. A képletek talán bonyolulatak, de…Bárki kipróbálhatja a hullámcsomag dinamika működéséta honlapunkon: www.nanotechnology.hu

  27. Web interfész ahullámcsomag dinamikai programhoz www.nanotechnology.hu

  28. www.nanotechnology.hu Click into image to start animation

  29. Click into image to start animation

  30. Csatlakozási lehetőség… • …a világszínvonalú grafén kutatáshoz az MFA-ban! • TDK, BSc, MSc diplomamunka • Az utóbbi években több diplomamunkás hallgatónk munkája is folyóiratok címlapjára került: Dobrik Gergely, Vancsó Péter,Piszter Gábor,…

  31. Köszönet Biró László Péter Vancsó Péter Philippe Lambin

More Related