Please use this identifier to cite or link to this item:
https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/27855Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Ιωάννου, Κούλλα | el |
| dc.date.accessioned | 2017-03-08T11:06:23Z | - |
| dc.date.available | 2017-03-08T11:06:23Z | - |
| dc.identifier.uri | https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/27855 | - |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.26268/heal.uoi.1893 | - |
| dc.rights | Default License | - |
| dc.subject | Γραφένιο | el |
| dc.subject | Διάδοση ηλεκτρονίων | el |
| dc.subject | Ηλεκτρική αγωγιμότητα | el |
| dc.title | Θεωρητική μελέτη διάδοσης ηλεκτρονίων και ηλεκτρική αγωγιμότητα γραφενίου υπό την παρουσία ηλεκτρικών και μαγνητικών διακυμάνσεων | el |
| heal.type | masterThesis | - |
| heal.type.en | Master thesis | en |
| heal.type.el | Μεταπτυχιακή εργασία | el |
| heal.classification | Γραφένιο | el |
| heal.dateAvailable | 2017-03-08T11:07:24Z | - |
| heal.language | el | - |
| heal.access | free | - |
| heal.recordProvider | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών | el |
| heal.publicationDate | 2016 | - |
| heal.bibliographicCitation | Βιβλιογραφία : σ. 79-81 | el |
| heal.abstract | Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η µελέτη της διάδοσης των ηλεκτρονίων και η ηλεκτρική αγωγιµότητα του γραφενίου υπό την παρουσία ηλεκτρικών και µαγνητι- κών διακυµάνσεων. ΄Οταν τα ηλεκτρόνια διαδίδονται διαµέσου ηλεκτρικών εµποδίων τότε παρατηρείται τέλεια διέλευση, T = 1 και δεν µπορεί κανείς να ελέγξει την ηλεκτρική αγωγιµότητα του γραφενίου. Το φαινόµενο αυτό ονοµάζεται Klein Tun- neling. ΄Ενας εναλλακτικός τρόπος για να ξεπεραστεί το φαινόµενο αυτό είναι η χρήση ανοµοιογενών µαγνητικών πεδίων, όπου και παρουσιάζεται στην παρούσα διπλωµατική εργασία. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο για το γραφένιο. Αρχικά, παρουσιάζεται η ιστορική αναδροµή για το γραφένιο, στη συνέχεια η η- λεκτρονιακή δοµή του γραφενίου και έπειτα η διέλευση των ηλεκτρονίων διαµέσου ηλεκτρικών και µαγνητικών εµποδίων. Στο δεύτερο κεφάλαιο µελετήθηκε η διέ- λευση των ηλεκτρονίων σαν συνάρτηση της ενέργειας Fermi διαµέσου ορθογώνιων µαγνητικών εµποδίων. Αν και είναι αδύνατον να φτιαχτούν (το µαγνητικό πεδίο δίνεται από τη συνάρτηση δέλτα), λύνεται αναλυτικά µέσω των πινάκων µετάβασης (Transfer Matrices) όπου και υπολογίζεται ο συντελεστής διέλευσης. Στη συνέχεια παρουσιάζεται το ρεαλιστικό µοντέλο που είναι τα τραπέζια µαγνητικά εµπόδια και το πιο ρεαλιστικό µοντέλο τα τρίγωνα µαγνητικά εµπόδια. Τα τρίγωνα µαγνητικά εµπόδια µπορούν να φτιαχτούν εύκολα και είναι η πιο σταθερή διάταξη. ΄Επειτα, µε- λετήθηκε η εξάρτηση του συντελεστή διέλευσης µε την εισαγωγή µη οµοιόµορφου µαγνητικού πεδίου (θορύβου). Τέλος, παρουσιάζεται η ηλεκτρική αγωγιµότητα του γραφενίου διαµέσου πολλαπλών µαγνητικών εµποδίων (και για τις τρεις διατάξεις που µελετήθηκαν) και η εξάρτηση της από πεπερασµένες θερµοκρασίες. Από τη µελέτη αυτή συµπεραίνουµε ότι η παρουσία µαγνητικού φράγµατος παίζει πραγµατικά το ρόλο του εµποδίου για τα φερµιόνια Dirac σε αντίθεση µε τα ηλεκτρικά εµπόδια. Αλλάζοντας τις διαστάσεις του µαγνητικού φράγµατος είναι δυνατός ο έλεγχος των ιδιοτήτων µεταφοράς των φερµιονίων Dirac. ΄Ετσι µπορεί κανείς να ελέγξει την αγωγιµότητα του γραφενίου, γιατί αυτή είναι και η ιδιότητα που µας ενδιαφέρει στην παρούσα διπλωµατική εργασία. Μελετώντας διαφορετικές διατάξεις εµποδίων (ορθογώνιο, τραπέζιο και τρίγωνο) καταλήγουµε στο συµπέρασµα ότι ελέχγεται το χάσµα και η κβαντική συµβολή η οποία παρατηρείται µέσα στο χάσµα (φράγµα) λόγω των πολλαπλών ανακλάσεων των ηλεκτρονίων. Μία από τις εφαρµογές που έχει είναι τα τρανζίστορς, γιατί όπως γνωρίζουµε το γραφένιο έχει έντονη αµφιπολική αντίδραση σε ένα ηλεκτρικό πεδίο αλλά και οι κινητικότητες των φορέων του είναι υψηλές. | el |
| heal.abstract | The purpose of this work is to study the transport of Dirac fermions and the electric conductance of graphene modulated by magnetic and electric barriers. When the electrons propagate through electric barriers then it is observed that the transmission is one, T = 1, and as a result it is impossible to control the electric conductance of graphene. This phenomenon is called Klein tunneling. An alternative way to overcome this phenomenon is by using magnetic fields. At the first chapter we present some aspects of the physics of graphene. First of all, we present theoretical background of graphene, after that the electronic structure of graphene and finally the transport of Dirac fermions in graphene modulated by electric and magnetic barriers. At the second chapter, we study the transmission of electrons as a function of Fermi Energy through rectangular magnetic barriers. Although, it is impossible to make them (the magnetic field sets of delta-function), it is estimated analyti- cally via Transfer Matrices and we calculate the transmission coefficient. After that we present the realistic model which are trapezoid magnetic barriers and an even more realistic model which are triangular magnetic barriers. The triangu- lar magnetic barriers are the most stable structure and it is easy to make them. Afterwards, we present the dependence of transmission coefficient by importing noises. Finally, we present the electric conductance of graphene through multiple magnetic barriers (for all three structures we study) and its dependence from finite temperatures. From this study we conclude that, our proposed magnetic barrier structure really plays the role of tunneling barrier in contrast to the conventional electric barriers. By changing the dimensions of magnetic barriers it is possible to control the transport properties of Dirac fermions. As a result it is possible to control the conductance of graphene because this the property that we examine in this work. By studying different structures of barriers (rectangular, trapezoid and trian- gular) we conclude that we can control the band gap and the quantum interference which is observed in the band gap because of the multiple reflections of electrons. An application in which is used the graphene is transistor. As we know, the gra- phene has a pronounced ambipolar electric field effect and the mobilities of the charges are very high. | en |
| heal.advisorName | Λοιδωρίκης, Ελευθέριος | el |
| heal.committeeMemberName | Λοιδωρίκης, Ελευθέριος | el |
| heal.committeeMemberName | Παπαγεωργίου, Δημήτριος | el |
| heal.committeeMemberName | Κοέν, Σαμουήλ | el |
| heal.academicPublisher | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών | el |
| heal.academicPublisherID | uoi | - |
| heal.numberOfPages | 81 σ. | - |
| heal.fullTextAvailability | true | - |
| Appears in Collections: | Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΜΕΥ | |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Μ.Ε. ΙΩΑΝΝΟΥ ΚΟΥΛΛΑ 2016.pdf | 3.82 MB | Adobe PDF | View/Open |
This item is licensed under a Creative Commons License
