Numerické studium pásové struktury pevných látek
| Název práce v češtině: | Numerické studium pásové struktury pevných látek |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Numerical study of band structure in solid state |
| Klíčová slova: | numerická analýza, pásová struktura pevných látek |
| Klíčová slova anglicky: | numerical analysis, band structure of solid state |
| Akademický rok vypsání: | 2017/2018 |
| Typ práce: | projekt |
| Jazyk práce: | |
| Ústav: | Fyzikální ústav UK (32-FUUK) |
| Vedoucí / školitel: | Mgr. Jaroslav Hamrle, Ph.D. |
| Řešitel: |
| Zásady pro vypracování |
| V pevné látce i mimo ni má elektron svoji hybnost a energii. V pevné látce je situace unikátní tím, že pro jednu hodnotu vektoru hybnosti existuje několik možných hodnot energií, tzv. energetických pásů. Z matematického či numerického pohledu je elektronová struktura vyjádřena jako trojrozměrné pole několika energií. Cílem tohoto projektu je vyhotovit program provádějící numerickou analýzu elektronové struktury.
Energetické pásy (tj. hodnoty energií pro dané vektory hybnosti) budou spočítány pomocí již existujích programů, např. Wien2k. Cílem tohoto projektu je numericky zpracovat již vypočtená trojrozměrná pole energií, abychom určili: - tvar vypočítaných pásů. - nalezení speciálních bodů mezi energetickými pásy, které mají minimální vzájemnou energetickou vzdálenost. Elektrony v těchto bodech mají speciální vlastnosti. V současné době máme hypotézu, že některé tyto body silně přispívají k magneto-optické odezvě materiálů, což by umožnilo např. vývoj nových materiálů se silnou magnetooptickou odezvou. OEM |
| Seznam odborné literatury |
| [1] Richard M. Martin, Electronic structure: Basic Theory and Practical Methods, Cambridge Press
[2] D. N. Basov et al, Towards properties on demand in quantum materials, Nature Materials 16, 1077 (2017) [3] Experimental observation of optical Weyl points and Fermi arc-like surface states, J. Noh et al, Nature Physics 13, 611 (2017) [4] Topological photonics, L. Lu et al, Nature Photonics 248, 821, (2014) |
| Předběžná náplň práce |
| Projekt se dotýká problému topologických vlastnosti pevných látek (Nobelova cena za fyziku 2016), což je zobecňující přístup k pochopení mnoha vlastností pevných látek. To umožňuje nový přístup k optimalizaci některých požadovaných vlastností pevných látek, např. magnetooptické odezvy. Materiály se silnou magnetooptickou odezvou jsou nutné pro návrh nových zařízení jako optické počítače či holografické obrazovky. |