Tên nhiệm vụ: Tính chất quang điện tử của vật liệu đơn lớp silicene và ứng dụng kết quả nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy, nghiên cứu Vật lý tại Trường Đại học Phạm Văn Đồng

- Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Phạm Văn Đồng.

- Chủ nhiệm dự án: TS. Đỗ Mười

- Mục tiêu và nội dung chính của nhiệm vụ: 

Mục tiêu chung: Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu tính chất điện tử và tính chất quang của vật liệu đơn lớp silicene. Các kỹ thuật hiện đại thực hiện trong đề tài này được sử dụng trong việc nâng cao công tác nghiên cứu khoa học và giảng dạy Vật lý tại trường Đại học Phạm Văn Đồng.

Mục tiêu cụ thể:

- Tính toán được cấu trúc vùng năng lượng của vật liệu đơn lớp silicene, ảnh hưởng của điện trường và từ trường lên tính chất điện tử của vật liệu silicene. Từ đó xác định được mật độ trạng thái điện tử trong cấu trúc silicene.

- Thu được ảnh hưởng của trường ngoài lên điện dung của một thiết bị chế tạo từ vật liệu silicene.

- Chỉ ra vị trí đỉnh hấp thụ và sự dịch chuyển của chúng do tương tác điện tử-phonon.

- Thu được độ dẫn trong kênh dẫn của một transistor được chế tạo bằng vật liệu silicene dưới ảnh hưởng của trường ngoài và hiệu ứng tương tác spin-quỹ đạo.

- Khảo sát hệ số hấp thụ quang-từ trong từ trường có xét đến ảnh hưởng của tán xạ tạp chất và phonon.

- Sử dụng các kết quả nghiên cứu của đề tài trong giảng dạy Vật lý tại trường Đại học Phạm Văn Đồng, trong đó tập trung vào các lý thuyết và ứng dụng sẽ được sử dụng trong giảng dạy các học phần thuộc chương trình ngành đại học sư phạm Vật Lý.

- Sử dụng các kết quả nghiên cứu của đề tài trong việc hướng dẫn sinh viên ngành Sư phạm Vật lý thực hiện đề tài khoá luận tốt nghiệp, đề tài nghiên cứu khoa học của sinh viên. Bên cạnh đó, sử dụng các kết quả nghiên cứu để làm tài liệu tham khảo thuộc lĩnh vực quang bán dẫn và khoa học vật liệu cho giảng viên tại trường khi thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu khoa học.

- Tóm tắt nội dung nghiên cứu chính:

Nghiên cứu cấu trúc hình học dạng tổ ong có độ vênh thấp của vật liệu silicene đơn lớp, đề tài sử dụng Hamiltonian hiệu dụng năng lượng thấp của vật liệu thấp chiều để khảo sát cấu trúc phổ năng lượng, mật độ trạng thái điện tử của hạt tải trong vật liệu. Từ cấu trúc phổ năng lượng, để thu được tính chất điện dung lượng tử dưới ảnh hưởng của trường ngoài, chúng tôi đã sử dụng phân bố Gauss cho các mức Landau mở rộng. Tiếp theo, chúng tôi sử dụng hình thức luận Kubo để xác định tensor độ dẫn quang – từ và các thành phần của tensor quang – từ. Sử dụng lý thuyết nhiễu loạn trong cơ học lượng tử để xử lý quá trình hấp thụ một và hai photon, quá trình thể hiện hiện tượng tuyến tính và phi tuyến, chúng tôi đã thu được công thức giải tích cho hệ số hấp thụ quang – từ trong trường hợp tán xạ phonon và tạp chất

Phương pháp lý thuyết nhiễu loạn là phương pháp hiện đại của cơ học lượng tử, phương pháp này đã được các nhà khoa học trong nước và quốc tế sử dụng thành công để nghiên cứu các hệ vật lý tương tự. Do đó các kết quả thể hiện trong nội dung đề tài có độ tin cậy cao và hiện đại.

- Lĩnh vực nghiên cứu: Khoa học tự nhiên

- Kết quả dự kiến:

+ 02 bài báo khoa học trên tạp chí chuyên ngành

+ 01 bài đăng trên kỷ yếu hội thảo khoa học

+ 06 báo cáo chuyên đề

- Thời gian bắt đầu dự kiến và thời gian kết thúc dự kiến: 01/2023-06/2024