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First principle calculations for Topological Insulators: the (Sb, Bi)2 (Se, Te)3 compounds
| Summary: | Nos últimos anos, a pesquisa sobre propriedades de isoladores topológicos tem sido um campo muito ativo. Devido às suas propriedades eletrônicas únicas, esses materiais são fortes candidatos para muitas aplicações em spintronics. Esta tese visa investigar as propriedades eletrônicas dos compostos da família (Bi, Sb)_ 2 (Se, Te) _ 3 usando cálculos de primeiros princípios. O efeito de spin-Hall quântico e os isoladores topológicos são discutidos. São aplicadas duas abordagens de DFT ̶ pseudopotential e LAPW. Os cálculos foram realizados utilizando Quantum ESPRESSO e WIEN2k. Foram calculadas algumas propriedades a granel dos materiais (Bi, Sb) _2 (Se, Te) _3. Os estados de superfície calculados para (Bi_2 Se) _3, (Bi_2 T) _3 e (Sb_2 Te) _3. Os resultados confirmaram o comportamento topológico desses materiais. Devido à influência do acoplamento spin-orbital, observaram-se os estados de borda helicoidal. Os resultados também mostraram que a abordagem pseudopotencial é comparável ao LAPW para calcular a estrutura da banda e a densidade dos estados.Nos últimos anos, a pesquisa sobre propriedades de isoladores topológicos tem sido um campo muito ativo. Devido às suas propriedades eletrônicas únicas, esses materiais são fortes candidatos para muitas aplicações em spintronics. Esta tese visa investigar as propriedades eletrônicas dos compostos da família (Bi, Sb) _ 2 (Se, Te) _ 3 usando cálculos de primeiros princípios. O efeito de spin-Hall quântico e os isoladores topológicos são discutidos. São aplicadas duas abordagens de DFT ̶ pseudopotential e LAPW. Os cálculos foram realizados utilizando Quantum ESPRESSO e WIEN2k. Foram calculadas algumas propriedades a granel dos materiais (Bi, Sb) _2 (Se, Te) _3. Os estados de superfície calculados para Bi_2 Se _3, Bi_2 Te _3 e Sb_2 Te _3. Os resultados confirmaram o comportamento topológico desses materiais. Devido à influência do acoplamento spin-orbital, observaram-se os estados de borda helicoidal. Os resultados também mostraram que a abordagem pseudopotencial é comparável ao LAPW para calcular a estrutura da banda e a densidade dos estados. |
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| Main Authors: | Endaisha, El-Abbas Ahmed Mohamed |
| Subject: | Quantum Hall Effect Quantum ESPRESSO WIEN2k Pseudopotential Topological Insulator Density Functional Theory WIEN2k Pseudopotential |
| Year: | 2017 |
| Country: | Portugal |
| Document type: | master thesis |
| Access type: | metadata only access |
| Associated institution: | Universidade de Coimbra |
| Language: | English |
| Origin: | Estudo Geral - Universidade de Coimbra |
| Summary: | Nos últimos anos, a pesquisa sobre propriedades de isoladores topológicos tem sido um campo muito ativo. Devido às suas propriedades eletrônicas únicas, esses materiais são fortes candidatos para muitas aplicações em spintronics. Esta tese visa investigar as propriedades eletrônicas dos compostos da família (Bi, Sb)_ 2 (Se, Te) _ 3 usando cálculos de primeiros princípios. O efeito de spin-Hall quântico e os isoladores topológicos são discutidos. São aplicadas duas abordagens de DFT ̶ pseudopotential e LAPW. Os cálculos foram realizados utilizando Quantum ESPRESSO e WIEN2k. Foram calculadas algumas propriedades a granel dos materiais (Bi, Sb) _2 (Se, Te) _3. Os estados de superfície calculados para (Bi_2 Se) _3, (Bi_2 T) _3 e (Sb_2 Te) _3. Os resultados confirmaram o comportamento topológico desses materiais. Devido à influência do acoplamento spin-orbital, observaram-se os estados de borda helicoidal. Os resultados também mostraram que a abordagem pseudopotencial é comparável ao LAPW para calcular a estrutura da banda e a densidade dos estados.Nos últimos anos, a pesquisa sobre propriedades de isoladores topológicos tem sido um campo muito ativo. Devido às suas propriedades eletrônicas únicas, esses materiais são fortes candidatos para muitas aplicações em spintronics. Esta tese visa investigar as propriedades eletrônicas dos compostos da família (Bi, Sb) _ 2 (Se, Te) _ 3 usando cálculos de primeiros princípios. O efeito de spin-Hall quântico e os isoladores topológicos são discutidos. São aplicadas duas abordagens de DFT ̶ pseudopotential e LAPW. Os cálculos foram realizados utilizando Quantum ESPRESSO e WIEN2k. Foram calculadas algumas propriedades a granel dos materiais (Bi, Sb) _2 (Se, Te) _3. Os estados de superfície calculados para Bi_2 Se _3, Bi_2 Te _3 e Sb_2 Te _3. Os resultados confirmaram o comportamento topológico desses materiais. Devido à influência do acoplamento spin-orbital, observaram-se os estados de borda helicoidal. Os resultados também mostraram que a abordagem pseudopotencial é comparável ao LAPW para calcular a estrutura da banda e a densidade dos estados. |
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