Thesis supervisor: Szabolcs Csonka
Location of studies (in Hungarian): BME TTK Fizika tanszék Abbreviation of location of studies: BME
Description of the research topic:
A grafén felfedezése egy teljesen új anyagcsalád kutatását indította el tíz éve. Azóta kiderült, hogy a szén atomok hatszögrácsán kívül más anyagokból is lehet egy/néhány atomi réteg vastag mintákat előállítani, melyek között vannak félvezetők, fémek, szigetelők vagy szupravezetők is. Ezeket a kétdimenziós kristályokat egymásra építve változatos heterostruktúrák hozhatóak létre, ami új távlatokat nyit néhány atomi réteg vastag planáris elektronikai eszközök készítésére. Grafént használhatunk vékony elektródának áramkörökben vagy éppen néhány atomi réteg vastag szigetelő hBN-et alagútátmenetnek. Kétdimenziós anyagok fontos tulajdonsága, hogy a töltéshordozók a felületen találhatóak. így ha egy másik réteggel összeépítjük őket, annak jelentős kihatása lehet elektron szerkezetükre. Például egy ferromágneses renddel bíró vagy erős spin-pálya kölcsönhatással rendelkező rétegből proximity effektussal a kétdimenziós kristályba is megjelenhetnek ezek a tulajdonságok. Spintronikai eszközök készítéséhez nagyon ígéretesek a fent említett heterostruktúrák. Atomi rétek vastag szigetelőt helyezve a ferromágnes és az aktív vezető csatorna közé hatékony spin injektálást lehet elérni, míg ha erős spin-pálya kölcsönhatást vagy ferromágnesesség kelthető grafénben az lehetőséget adna a spinek manipulálására. Heterostruktúrákból érdekes kvantum áramkörök is készíthetőek. Ha például grafént szigetelő BN rétegek közé építünk a két réteg között ébredő erős van der Waals kölcsönhatás segít a felületi szennyezőket kiszorítani, ami nagy tisztaságú a környezeti hatásoktól megvédett grafén réteget eredményez. Ezen grafén mintákban az elektronok nagy szabad úthosszal, ballisztikusan mozoghatnak, ami alapvető kvantum elektronikai elemek elkészítését teszi lehetővé pl. (pont kontaktus vagy egy-elektron tranzisztor mágneses térben).
A doktori munka keretében a jelölt bekapcsolódna új kétdimenziós heterostruktúrák fejlesztésébe, grafént, hBN-et, új egzotikus anyagokat (pl. erős spin-pálya kölcsönhatású BiTeI, BiTeBr) felhasználva. A heterostruktúrákból elektron sugaras litográfia segítségével spintronikai és kvantum elektronikai áramkörök készülnek (pl. spin szelep, kvantum pont kontaktus, egy-elektron tranzisztor) és viselkedésüket alacsony hőmérsékleti mérésekben tanulmányozzuk. A kutatómunka szoros együttműködésben zajlik több nemzetközi partner intézettel.
Recommended language skills (in Hungarian): angol Further requirements: Alapos szilárdtest fizikai ismeret, motiváció kísérleti munkára, angol nyelvtudás, programozási és mérésvezérlési ismeretek.
Number of students who can be accepted: 1
Deadline for application: 2016-05-31
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Login
