Kétdimenziós hybrid nanostruktúrák vizsgálata

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Cím angolul: 
Investigation of 2D hybrid nanostructures
Típus: 
BSc szakdolgozat téma - alkalmazott fizika
BSc szakdolgozat téma - fizikus
MSc diplomamunka téma - nanotechnológia és anyagtudomány
MSc diplomamunka téma - kutatófizikus
Félév: 
2019/20/2.
Témavezető: 
Név: 
Makk Péter
Email cím: 
peter.makk@mail.bme.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
BME Fizika tanszék
Beosztás: 
Docens
Hallgató: 
Név: 
Pápai Tamás
Képzés: 
Fizika BSc - alkalmazott fizika
Elvárások: 

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

 

Leírás: 

A grafén a szén kétdimenziós változata, melyet a grafit egyetlen atomrétege alkot, és a nanoelektronika talán legígéretesebb anyaga: kiváló elektromos vezetőképessége van, és a lineáris elektron spektrum következtében az elektronok sok tekintetben relativisztikus viselkedést mutatnak. Grafénben kiemelkedő mobilitású nanostruktúrák hozhatók létre és más kétdimenziós anyagokkal kombinálva alkalmas lehet elektron-optikai, spintronikai kísérletekre, illetve új, topológikus fázisok létrehozására.

A grafénben viszonylag könnyen lehet indukált szupravezetést is létrehozni, és ballisztikus szuperáramokat is megfigyeltek mikrométeres nagyságú mintákon. A szupravezető elektródák között folyó szuperáram, vagy Josephson áram mérése lehetőséget teremt a grafén tulajdonságainak vizsgálatára. A szuperáram függ a szupravezető elektródák között levő fázis különbségtől, ezt a függést „áram-fázis” relációnak hívjuk. A fáziskülönbség általában egy szupravezető gyűrűvel és a mágneses tér segítségével hangolható. Ez a szupravezető áram-fázis reláció nagyon érzékeny például az anyagban levő spin-pálya kölcsönhatás jelenlétére. Egy másik módszer az ún. szupravezető interferencia mérése (ugyancsak mágneses térben), mely ugyancsak fontos információkat hordozhat a rendszerről.

A diplomamunka keretében a jelölt bekapcsolódna új kétdimenziós grafén alapú heterostruktúrák fejlesztésébe: A grafént nagy spin-pályájú anyagokkal kombinálná, és azokat szupravezető elektródákhoz csatolná. A  viselkedésüket alacsony hőmérsékleti mérésekben tanulmányozná interferencia és fázis reláció mérésekkel. A kutatómunka szoros együttműködésben zajlik több nemzetközi partner intézettel.

 

Titkosítas: 
Hozzáférés nincs korlátozva