Jaka Vodeb, 08.09.2017 at 13:00, Seminar room F7

/in /by

Urejanje polaronov v dveh dimenzijah

Jaka Vodeb
Fakulteta za matematiko in fiziko in Institut »Jožef Stefan«, Ljubljana

Abstract:

V magistrski nalogi je obravnavano modeliranje nizkotemperaturnih faz kristala 1T-TaS$_2$ (TAS). V splošnem je za kristal TAS značilen bogat fazni diagram in mikroskopska struktura pojava vala gostote naboja (VGN). Do sedaj je bilo možno mikroskopsko teorijo povprečnega polja, ki seobičajno uporablja za opis VGN, uporabiti le za opis faznega prehoda, ki se zgodi pri višjih temperaturah. Glavna ideja magistrske naloge je uporabiti pojav kvazidelca, ki se imenuje polaron, za opis nizkotemperaturnih faz TAS. Predpostavljena interakcija med polaroni temelji na skrajno anizotropni kvazidvodimenzionalni naravi kristala, ki je tudi uporabljena za utemeljitev obravnave samo ene plasti Tantalovih atomov v TAS. Izkaže se, da je možno kvantno mehansko obravnavo kristala poenostaviti na obravnavo klasičnih interagirajočih polaronov na trikotni kristalni rešetki, kar je obravnavano z metodo Monte Carlo in Metropolisovim algoritmom. Primerjave nizkotemperaturnih konfiguracij polaronov z eksperimentalno opaženimi fazami TAS nakazujejo, da je možno fazo s skoraj komenzurabilnim VGN opisati s predlaganim modelom le z dodatkom zunanjega polja, ki vsiljuje eksperimentalno opaženo daljnosežno ureditev. Predlagana interakcija med polaroni v ozkem območju prostih parametrov sicer podpira eksperimentalno opaženo ureditev, vendar le ob prisotnosti zunanjega polja. Novo odkrite metastabilne faze TAS oziroma tako imenovanega skritega stanja, ki ni prisotno na termodinamičnem faznem diagramu TAS, ni možno opisati z vpeljavo tovrstnega polja. Razlog leži v odsotnosti daljnosežne urejenosti domen, ki je prisotna v primeru faze s skoraj komenzurabilnim VGN. Izkaže se, da tudi z modelom brez zunanjega polja, ki sicer podpira naključno urejenost domenske strukture skritega stanja, ni možno popolnoma opisati vseh njegovih značilnosti.