Estudo de efeito spin-orbita na adsorção de Bi em superfícies de Si(111)

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Oliveira, Caio Estevão de
• Orientador(a): Schmidt, Tome Mauro
• Banca de defesa: Vernek, Edson , Lima, Matheus Paes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Administração
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Física; Estrutura eletrônica; Topologia; Bismuto; Silício; Funcionais de densidade; Adsorção; Physics; Electronic structure; Topology; Bismuth; Silicon; Density functional; Adsorption
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/19610; http://doi.org/10.14393/ufu.di.2017.232

Este trabalho consiste em uma análise profunda via ab initio de superfícies Bi/Si(111) a fim de caracterizar magnetismo, bandas e propriedades topologicas. Inicialmente, fizemos uma revisao detalhada das bases teóricas para caracterizacao de sistemas topologicos e da Teoria do Funcional da Densidade (DFT). Vale ressaltar que na revisao dos metodos de caracterizacao de isolantes topologicos, partimos dos conceitos fundamentais apresentados por M.V Berry indo ate os metodos das funcoes de Wannier e da paridade. Com tais ferramentas em maos, iniciamos nossos estudos com calculos ab initio da bica- mada de Bi caracterizado-a topologicamente via paridade, assim verificamos que as propriedades topologicas da folha se dao em razao de paridade em ponto M e nao do ponto r, conforme previsto na literatura. Tambem realizamos a evolucao dos Centro de Carga de Wannier para a bicamada no intuito de comparar os resultados entre os metodos. O segundo passo consistiu no estudo de establitade de adsorçao de Bi em superfície Si( 111) V3 x V3 incluindo o efeito spin orbita, confirmamos assim, que a estrutura Milkstool e a estrutura mais estavel como previsto no calculo sem acoplamento SO e mais do que isso, o Spin-Orbita aumenta a diferenca de energia entre as estruturas concorrentes a Milkstool. Posteriormente, realizamos o calculo de bandas via DFT mostrando que SO acoplamento e pouco relevante no calculo de estrutura de bandas Milkstool. Por fim, trabalhamos em diferentes estruturas de Si-(111) e concluímos que as camadas Bi tem forte interacao com as camadas Si fazendo aparecer estados metalicos no nível de Fermi.