Physics / Fizik
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/6
Browse
4 results
Search Results
Research Project Grafen Yapılarda Elektronik Fısıldayan Galeri Modları ve Güçlenmiş Rkky Etkileşimleri(2019) Çakır, Özgür; Sevinçli, Haldun; 03.09. Department of Materials Science and Engineering; 04.05. Department of Pyhsics; 03. Faculty of Engineering; 04. Faculty of Science; 01. Izmir Institute of TechnologyRKKY(Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida) etkileşimi manyetik momentler arasında Fermi denizini oluşturan elektronlar vasıtasıyla ortaya çıkan indirekt etkileşimlerdir. Bu etkileşimler nadir toprak elementlerinde ortaya çıkan manyetizmada, seyreltilmiş manyetik yarıiletkenlerde rol oynamaktadır. Farklı kuantum noktacıklarda elektron spinlerinin RKKY tipi etkileşimler vasıtasıyla kuantum eş-evreli bir şekilde kontrol edilebileceği deneysel olarak gösterilmiştir[1]. RKKY etkileşimleri vasıtasıyla birbirinden ferromanyetik etkileşim altında birbirine uzak elektronik spinlerin temel durumları dolanık bir duruma denk gelmektedir. Spintronik uygulamalarında, manyetizmada ve elektronik spinlerin eşevreli kontrol edilebilmeleri konularında RKKY etkileşimi önemli bir fiziksel mekanizma olarak öne çıkmaktadır. Projede ilk olarak RKKY etkileşimlerin dış potansiyeller altında RKKY etkileşiminin davranışı incelenmiştir. Dış potansiyeller varlığında, belirli enerjilerde yüksek durum yoğunluğuna sahip uzaysal olarak uzun erimli elektronik durumların varlığı elektronik çınlaç etkisine yol açmaktadır. Grafende Klein tünellemesi olmasına rağmen, potansiyel uygulanan bölgede yüksek genliğe ve durum yoğunluğuna sahip yarı bağlı durumlar(quasi bound states) mevcuttur. Dairesel potansiyeller altında grafen ve benzeri malzemelerde fısıldayan galeri modları olarak adlandırılan elektronik durumlar vasıtasıyla manyetik momentlerin uzak mesafelerde dahi birbirleriyle güçlü bir şekilde etkileşebildiği gösterilmiştir. Fermi enerjisinin QBS enerji değerleri ile çakıştığı durumda uzun erimli, güçlenmiş manyetik etkileşimler ortaya çıktığı numerik ve teorik olarak gösterilmiştir. Yığınsal grafende manyetik atomların bulundukları alt-örgüye bağlı olarak ya ferromanyetik ya da antiferromanyetik karakterli etkileşimler oluşmaktadır. Ancak dairesel potansiyel varlığında bu etkileşimin uzak mesafelerde, manyetik momentlerin bulundukları örgüden bağımsız olarak, ferromanyetik bir karaktere büründüğü gösterilmiştir. Grafen yüzeyinde bulunan adatomlar arasında Fermi denizindeki elektronlar vasıtasıyla, elektronik Casimir etkisi olarak adlandırılan etkileşimler ortaya çıkmaktadır. Numerik sonuçlar sonucunda dış potansiyeller varlığında, uzak erimli kuvvetlerin varlığı öngörülmüştür. RKKY etkileşimi enerji momentumu dağınımı momentumun dördüncü kuvvetine bağlı olarak değişim gösteren iki boyutlu altıgen yapılarda sıkı bağlanma modeli kullanılarak ve Green fonksiyonları kullanılarak analitik olarak hesaplanmıştır. Bu malzemeler Grup 15 elementlerinin oluşturdukları iki boyutlu yapılar olup, bant kenarlarında enerji E ? (k^2 ? k_c^ 2)^2 şeklinde bir dağınım göstermektedir. Buna bağlı olarak bant kenarında bir tekillik ortaya çıkmakta ve boşluk/elektron katkılaması altında, Fermi enerjisi bant kenarına yaklaştıkça RKKY etkileşimlerinin büyüklüğü ve menzilinin artış gösterdiği görülmüştür. Yakın mesafelerde ferromanyetik olan etkileşim Fermi falga boyunda salınım göstermekte, Fermi enerjisi bant kenarına yaklaştıkça, RKKY etkileşimlerinin hem büyüklüğünün hem de menzilinin artış göstereceği hesaplanmıştır.Article Citation - WoS: 4Citation - Scopus: 4Indirect Exchange Interaction in Two-Dimensional Materials With Quartic Dispersion(American Physical Society, 2022) Canbolat, Ahmet Utku; Sevinçli, Haldun; Sevinçli, Haldun; Çakır, Özgür; 03.09. Department of Materials Science and Engineering; 04.05. Department of Pyhsics; 03. Faculty of Engineering; 04. Faculty of Science; 01. Izmir Institute of TechnologyWe investigate the indirect magnetic exchange interaction between two magnetic moments in a two-dimensional semiconductor with quartic dispersion, featuring a singularity at the band edge. We obtain the Green's functions analytically to calculate the magnetic exchange interaction at zero temperature. We show that the singularity in the density of states (DOS) for quartic dispersion gives rise to an enhancement in the amplitude of the Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) interaction as the Fermi energy is swept toward the band edge. Furthermore, a region of finite exchange interaction arises, with a range increasing as the Fermi energy approaches the band edge. The results lay the possibility of an electrical/chemical control over the exchange interactions.Article Citation - WoS: 5Citation - Scopus: 4Electromagnetically Induced Transparency and Absorption Cross-Over With a Four-Level Rydberg System(IOP Publishing, 2022) Oyun, Yağız; Çakır, Özgür; Sevinçli, Sevilay; Sevinçli, Sevilay; 04.04. Department of Photonics; 04.05. Department of Pyhsics; 04. Faculty of Science; 01. Izmir Institute of TechnologyElectromagnetically induced transparency (EIT) and absorption (EIA) are quantum coherence phenomena which result from the interference of excitation pathways. Combining these with Rydberg atoms have opened up many possibilities for various applications. We introduce a theoretical model to study Rydberg-EIT and Rydberg-EIA effects in cold Cs and Rb atomic ensembles in a four-level ladder type scheme taking into account van der Waals type interactions between the atoms. The proposed many-body method for analysis of such systems involves a self-consistent mean field approach and it produces results which display a very good agreement with recent experiments. Our calculations also successfully demonstrate experimentally observed EIT-EIA cross-over in the Rb case. Being able to simulate the interaction effects in such systems has significant importance, especially for controlling the optical response of these.Article Citation - WoS: 5Citation - Scopus: 5Enhanced Indirect Exchange Interactions in the Presence of Circular Potentials in Graphene(American Physical Society, 2019) Canbolat, Ahmet Utku; Çakır, Özgür; Çakır, Özgür; 04.05. Department of Pyhsics; 04. Faculty of Science; 01. Izmir Institute of TechnologyWe calculate indirect exchange interaction between two magnetic impurities in pristine graphene in the presence of a circular potential. In bulk graphene structures indirect exchange interaction, also known as RKKY (Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida) interaction, shows a power-law decay with distance for both doped and undoped cases. Here we show that under a circular electric potential quasibound states lead to enhanced RKKY interactions between magnetic moments located in the vicinity of the potential well. It is shown that the strength of the potential well and Fermi energy can be tuned to create enhanced, nondecaying, long ranged RKKY interactions. We show that when the Fermi level lies at the quasibound state energy, the scattering processes between the states of the same chirality dominate over the other scattering channels and this leads to a predominantly ferromagnetic, nondecaying interaction between the impurities at long distances. The predicted effect can enable electrical control of RKKY interactions in graphene or other two-dimensional materials.