NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
I. Thông tin
Họ và tên của nghiên cứu sinh: TRÀN NGỌC BÍCH
Tên luận án: Tính chất truyền dẫn quang-từ và tính chất nhiệt của các bán dẫn họ dichalcogenides kim loại chuyển tiếp
Ngành: Vật lý lý thuyết và vật lý toán
Mã số: 9 44 01 03
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Huỳnh Vĩnh Phúc
2. PGS.TS. Lê Đình
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế, Việt Nam
II. Những đóng góp mới của luận án
Luận án nghiên cứu về tính chất truyền dẫn quang-từ và tính chất nhiệt của các bán dẫn dichalcogenides kim loại chuyển tiếp (TMDC) khi có mặt từ trường vuông góc với mặt họ phẳng của lớp vật liệu. Các kết quả chính của luận án cho thấy rằng:
1. Hệ số hấp thụ quang từ và độ rộng vạch phổ đối với quá trình hấp thụ một và hai photon đều phụ thuộc mạnh vào từ trường, các thông số của vật liệu, cơ chế tương tác electron-phonon và loại phonon.
2. Vị trí của đỉnh hấp thụ quang học được xác định một cách tường minh và được phân chia ra hai vùng có tần số khác nhau: Đối với quá trình dịch chuyển nội vùng, vị trí đinh hấp thụ không phụ thuộc vào chỉ số mức Landau và nằm ở vùng vi sóng đến vùng hồng ngoại gần; trong khi đó đối với quá trình dịch chuyển liên vùng, vị trí đình hấp thụ phụ thuộc vào chỉ số mức Landau và nằm ở vùng hồng ngoại gần đến vùng khả kiến. Vị trí đỉnh hấp thụ của cả hai quá trình dịch chuyển đều phụ thuộc mạnh vào định hướng spin, tương tác spin-quỹ đạo, điện trường ngoài và trường Zeeman.
3. Khi có mặt từ trường ngoài, tốc độ mất mát năng lượng của electron dao động với biên độ tăng theo từ trường, phụ thuộc mạnh vào loại vật liệu, cơ chế tương tác và mật độ electron. Ở vùng nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ Bloch-Grüneisen (TBG), tốc độ mất mát năng lượng của electron tăng nhanh theo nhiệt độ theo quy luật hàm số mũ, khi T> TBG, tốc độ mất mát năng lượng tiếp tục tăng theo nhiệt độ nhưng với mức độ giảm dần.
4. Công suất nhiệt từ gây ra bởi hiệu ứng phonon-kéo (phonon-drag) dao động với biên độ tăng theo từ trường, phụ thuộc mạnh vào loại vật liệu, cơ chế tương tác và mật độ electron. Luận án đã có phát hiện mới về số mũ trong quy luật mô tả sự phụ thuộc của công suất nhiệt từ vào nhiệt độ: Số mũ không phải là những hằng số như trong trường hợp không có từ trường mà dao động xung quanh các giá trị 3 và 5 khi không xét và có xét đến hiệu ứng chắn.
5. Luận án đã phát triển và góp phần hoàn thiện lý thuyết về phương pháp phương trình ma trận mật độ áp dụng cho hệ đơn lớp hai chiều: Đưa ra được công thức cải tiến cho độ cảm quang tuyến tính và phi tuyến bậc 3. Từ đó áp dụng để thu được hệ số hấp thụ quang từ và độ thay đổi chiết suất tuyến tính và phi tuyến trong các vật liệu TMDC đơn lớp.
