Üç boyutlu topolojik yalıtkanların yüzey durumları

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, FİZİK ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SEVİM ALKAN

Danışman: BEKİR SITKI KANDEMİR

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında üç boyutlu (3B) topolojik yalıtkanların iki boyutlu iletken yüzey durumları incelenmiştir. Kenar ve yüzeylerdeki topolojik olarak korunan durumların altında yatan topolojik değişmezler tartışılmıştır. Somut bir örnek olarak 3B' lu topololojik yalıtkan olan Bi2Se3 ele alınıp özellikleri teorik olarak çalışılmıştır. 3B' lu topolojik yalıtkan için etkin modelden yola çıkarak, 2B' lu yüzey durumları için seçilen baz fonksiyonları yardımıyla hem yarı-uzay geometrisi hem de sonlu kalınlıktaki bir ince-film için etkin Hamiltoniyen çıkarımı yapılmıştır. Bu Hamiltoniyenlerin özdeğerleri bulunarak yüzey durumlarının enerji dağınım bağıntıları elde edilmiş ve sonuçlar 2B' lu HgTe/CdTe kenar durumlarıyla karşılaştırılmıştır. Bi2Se3 yüzey durumları için iki önemli farklılığa dikkat çekilmiştir. Birincisi, sonlu kalınlık durumunda ortaya çıkan bant aralığını gözleyebilmek için, HgTe kenar du- rumlarının tersine, bu kalınlık bir kaç nanometrelik (nm) uzaklığa kadar küçültülmelidir. İkincisi, bu durumda açılan bant aralığı kalınlık L büyüdükçe salınımlı olarak üstel azalan bir özellik göstermektedir. Bu özellik HgTe kenar durumlarında yoktur.