Fizikai Tudományok Doktori Iskola

 

Témavezető: Dr. Virosztek Attila

BME Természettudományi Kar, Fizika Tanszék

Dirac fermionok grafénben

A kutatási téma néhány soros bemutatása

A szén régóta ismert módosulatai (grafit, gyémánt) mellett az utóbbi évtizedben intenzív kutatás tárgyává váltak az alacsony dimenziós szénszerkezetek (fullerének, nanocsövek) is. Mindössze négy éve sikerült előállítani a kétdimenziós változatot, az egyetlen grafitsíkból álló grafént. Ennek különlegessége a Bloch elektronok sajátos, a kváziimpulzusban lineáris energiaspektruma, amely tömeg nélküli Dirac elektronokkal modellezhető, ahol a fénysebesség szerepét a két nagyságrenddel kisebb Fermi sebesség veszi át. A téma iránti nagy kísérleti és elméleti érdeklődést az magyarázza, hogy ultrarelativisztikus effektusokat lehet tanulmányozni szilárdtestfizikai módszerekkel.

            A PhD munkám során megvizsgáltam egy a grafénben esetlegesen megfigyelhető, antiferromágneses rendeződéssel kísért fém-szigetelő átalakulás kritikus viselkedését átlagtér közelítésben. A számolás általánosítható olyan rendszerekre, melyekben az elektronok állapotsűrűsége tetszőleges hatványfüggvénye az energiának. Továbbá tanulmányoztam a grafénba helyezett egyetlen szennyező körül kialakuló Friedel-oszcillációkat. Jelen kutatásomban olyan rendszerek optikai vezetőképességét vizsgálom, melyekben az elektronok diszperziós relációja tetszőleges hatványfüggvény lehet.

A munkám során analitikus és numerikus számításokat egyaránt végeztem.