Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Dilute Magnetic Semiconductors (DMS) merupakan material yang ideal untuk aplikasi spintronik bahwasanya bukan hanya muatan elektron namun juga spin dari pembawa muatan digunakan untuk proses penyimpanan informasi magnetik. Meskipun telah diketahui bahwa defek berperan penting untuk struktur elektronik dan sifat magnetik DMS, namun pada DMS yang berbasis semikonduktor ZnO, defek mana yang berperan pada kondisi ruang masih diperdebatkan. Skripsi ini menjelaskan interaksi defek yang mungkin terjadi di dalam ZnO didop Cr dan pengaruhnya. Dalam kerangka Density Functional Theory (DFT) kami telah mempelajari struktur elektronik dan sifat magnetik ZnO wurtzite didop dengan Cr, serta dengan keberadaan beberapa varian defek (vakansi oksigen(Vo), impuritas hidrogen(H), dan keduanya(VoH)). Kami menggunakan supersel 2x2x2 untuk mempertahankan konsentrasi dopan Cr rendah (6.25%), pseudopotensial standar Projector Augmented Wave (PAW) untuk menyatakan elektron dekat inti atom maupun elektron valensi, dan pendekatan GGA-PBE untuk energi exchange-correlation yang dikombinasikan dengan pendekatan Hubbard untuk memperhitungkan korelasi elektron yang kuat pada keadaan 3d. Hasil spektrum pita energi, densitas keadaan (DOS), proyeksi densitas keadaan (PDOS), dan distribusi densitas-spin telah diinvestigasi. Hasil investigasi tersebut menunjukkan bahwa keberadaan Vo dalam ZnO:Cr membuat sistem tersebut memiliki keadaan feromagnetik yang lebih stabil daripada ZnO:Cr murni, akibat didapatkan magnetisasi serta densitas keadaan pada level energi Fermi yang lebih tinggi. Keberadaan H dalam ZnO:Cr menyumbang elektron donor pada ZnO:Cr namun hanya terpolarisasi pada daerah pita konduksi sehingga tidak banyak merubah sifat magnetiknya. Dan adapun keberadaan VoH dalam ZnO:Cr ternyata mampu menunjukkan sifat half-metallic. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa untuk memperoleh sifat tertentu dari ZnO didop Cr dapat dilakukan dengan mengatur keberadaan dari ketiga varian defek tersebut.

---

Dilute Magnetic Semiconductors (DMS) are ideal materials for applications in spintronics where not only the electron charge but also the spin of the charge carrier is used for information processing. However, the origin of observed interaction in DMS is still a subject of debate. This bachelor thesis put forward an explanation of defect interaction which may occur and the effects within Cr-doped ZnO. Within the framework of Density Functional Theory (DFT) we have studied the electronic and the magnetic properties of wurtzite ZnO doped with transition-metal Cr in the presence of some defects (Vo, H, VoH). We used a 2x2x2 supercell to maintain dilute Cr concentration, the standard Projector Augmented Wave (PAW) pseudopotentials to describe the core electrons and valence electrons, and the exchange-correlation energy of the electrons is treated within the Generalized Gradient Approximation of Perdew, Burke, and Ernzerhof (GGA-PBE) which is combined with a Hubbard approach to include strong electron correlations within the 3d state. The spectrum of band structure, density of states (DOS) and projected density of states (PDOS), and spin-density distribution in this system were investigated. The results of investigation shows that the existence of Vo in ZnO:Cr could stabilize ferromagnetic state of the system, due to the large magnetization and density of states at Fermi level. While, the existence of H introduce donor in ZnO:Cr but just polarized above Fermi level so there is no much change observed in its magnetic properties. And as for the existence of VoH in ZnO:Cr, it turn out able to show the half-metallic properties. Thus, it can be said that we could determine some characteristics of ZnO:Cr by controlling the existence of those defects."

"Skripsi ini berisi studi teoritik tentang densitas keadaan (DOS) dan kemagnetan pada sistem GaAs:Mn. Sistem GaAs:Mn merupakan salah satu jenis diluted magnetic semiconductor. Pada studi ini diajukan model dengan Hamiltonian yang terdiri atas suku yang merepresentasikan dinamika elektron dalam GaAs murni dan interaksi pertukaran antara spin hole dan spin ion Mn. Hamiltonian bagian GaAs murni didekati dengan model k.p 8 band. Perhitungan dilakukan dalam kerangka dynamical mean field theory (DMFT). Dari penelitian ini didapatkan, TC paling optimum yang bisa diperoleh sebesar 116 K. Kami menyimpulkan bahwa nilai TC paling optimum didapat ketika konsentrasi hole sebesar setengah dari konsentrasi impuritas.

---

This bachelor thesis presents a theoretical study about density of states (DOS) and magnetism in GaAs:Mn. GaAs:Mn is known to classify into diluted magnetic semiconductor. In this study, we propose a model of which the Hamiltonian consists of a term of electron dynamics in GaAs and exchange interactions between hole spins and Mn ion spins. Hamiltonian of pure GaAs is approximated by k.p 8 band scheme. Calculations are employed within the dynamical mean field theory (DMFT). From our calculations, the optimum TC is found to be 116 K. We conclude that TC reaches on optimum value when hole concentraion is half of the impurity concentration."

"Kami melakukan perhitungan konduktivitas optis pada layered (perovskite) Pr0.5Ca1.5MnO4untuk mengidentifikasi fenomena charge-ordering. Pemodelan melibatkan orbital Mn dan O yang berada pada bidang MnO2 dari layered Pr0.5Ca1.5MnO4. Interaksi yang diperhitungkan dalam pemodelan yaitu interaksi Coulomb inter-orbital dan intra-orbital, distorsi Jahn-Teller dan exchange interaction dengan menerapkan beberapa asumsi. Perhitungan dilakukan menggunakan Dynamical Mean Field Theory untuk mencapai self-consistency. Hasil perhitungan menunjukkan profile yang mendekati hasil eksperimen dengan puncak charge-ordering berada di bawah 1 eV dan puncak charge-transfer pada 3-3.7 eV. Di bawah temperatur TCO=OO ( 325 K), puncak charge-ordering mengalami blue shift seiring dengan penurunan temperatur.

---

We calculate the optical conductivity of layered (perovskite) Pr0.5Ca1.5MnO4 to capture charge-ordering phenomena. The calculations are based on a model which considers Mn and O orbitals within the MnO2 plane of layered Pr0.5Ca1.5MnO4. Interaction terms included in the model with some assumptions are the inter-orbital and intra-orbital Coulomb repulsions, the static Jahn-Teller distortion and the exchange interaction. We calculate within Dynamical Mean Field Theory to achieve self-consistency. The result shows a profile similar to recent experimental data, where the charge-ordering peak appears below 1 eV and charge-transfer peak at 3-3.7 eV. For temperaturelower than TCO=OO ( 325 K), the charge-ordering peak undergoes a blue shift as the temperature is decreased."

"ABSTRAKPenelitian ini didasari oleh tujuan kami untuk memahami terlahirnya eksiton di dalam suatu semikonduktor. Eksiton adalah quasipartikel yang mendeskripsikan keadaan terikat antara sebuah elektron dan sebuah hole. Eksiton memiliki peranan yang penting dalam teknologi berbasis semikonduktor, seperti photovoltaics, laser, dan sebagainya. Skripsi ini tidak semata-mata bertujuan untuk mendiskusikan tentang kemunculan eksiton, namun mengeksplorasi efek-efek korelasi. Interaksi-interaksi ini memodifikasi spektrum satu partikel dan spektrum dua partikel dari semikonduktor. Kami melakukan penelitian ini secara teoritik dengan cara menggunakan metode GW dan BSE yang diimplementasikan pada metode Density Functional Theory (DFT). Pemahaman dari efek-efek korelasi ini sangat penting karena hal ini akan berperan dalam membuat interaksi tarik-menarik efektif di antara elektron dan hole yang akan mengikat mereka dan mengubah mereka menjadi eksiton. Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan perhitungan numerik dari semikonduktor celah lebar dan celah sempit. Hasil utama dari perhitungan ini adalah grafik dari kerapatan keadaan (Density of States), struktur pita (Band Structure), fungsi dielektrik, dan konduktivitas optis.

---

ABSTRAKThis study is motivated by our aim to understand the formation of exciton in semiconductor. Exciton are quasi-particles that describe the bound state between an electron and a hole. The role of exciton are very important in semiconductor-based technologies, such as photovoltaic, lasers, and so on. This thesis is not purposed to discuss the formation of exciton itself, rather it explores the correlation effects . These interactions generate the correlations effects that modify the single-particle spectra and the two-particle spectra of semiconductor. We do this study theoretically by employing the GW and BSE method that implemented on Density Functional Theory Method. The understanding of this correlation effects are very important because they will act as an important role in inducing the effective attractive interactions between electrons and holes that bind them into exciton. The main aim of this research is to did numerical calculation from wide band gap and narrow band gap semiconductors. The main results of these calculations are graph of density of states (DOS), band structure, dielectric function, and optical conductiv"

"Perovskit LaFeO3 menunjukan sifat konduktivitas gabungan ionik dan elektronik yang dapat diaplikasikan sebagai solid oxide fuel cell. Untuk meningkatan efisiensi katoda solid oxide fuel cell digunakan berbagai macam cara salah satunya adalah merubah ukuran grain. Ukuran grain sangat penting untuk meningkatkan efisiensi dari katoda SOFC. Salah satu cara untuk merekayasa ukuran dari grain adalah menambahkan material komposit pada basis LaFeO3. Pada penelitian ini Fe3O4 ditambahkan pada LaFeO3 merupakan senyawa untuk menghambat pertumbuhan grain dari LaFeO3. Nanokomposit LaFeO3.0,1Fe3O4 dibentuk dari LaFeO3 yang disintesis dengan metode sol-gel. LaFeO3 dicampurkan dengan Fe3O4 dan disintering pada temperatur 1300°C selama 1 jam. Setelah proses sintering nanokomposit LaFeO3.0,1Fe3O4 di annealing dengan variasi temperatur 1000°C, 1100°C, 1200°C selama 12 jam. Struktur dan morfologi sampel dipelajari menggunakan metode karakterisasi XRD and SEM. Pola dari XRD menunjukan bahwa adanya double fasa LaFeO3 dan Fe3O4. Ukuran kristalit dari sampel berada di antara rentang 30-60 nm yang dihitung dari pola XRD menggunakan Schrerrer?s formula. Sifat listrik diukur sebagai fungsi frekuensi dan temperatur menggunakan metode spektroskopi impedansi pada frekuensi (1kHz ? 1MHz) dan temperatur (RT - 373 K). Sifat listrik direpresentasikan dengan plot Nyquist, plot Bode dan konstanta dielektrik (ɛ?) sebagai fungsi frekuensi. Fenomena relaksasi dielektrik pada plot Bode Zim vs f menunjukan pergeseran puncak ke frekuensi yang lebih besar. Dari kurva log f sebagai fungsi temperatur, nilai energi aktivasi terlihat memiliki ketergantungan terhadap ukuran grain.

---

Perovskite LaFeO3 show the mixed electronic and ionic conductivity has enabled their use in applications such as solid oxide fuel cell cathodes . For increasing the eficiency of SOFC used some method as change the grain size. Grain size is very important to improve the efficiency of the SOFC cathode. One way to manipulate the size of the grain is to provide a composite material based to the LaFeO3. In this research, Fe3O4 is used as the compound to inhibit grain growth of LaFeO3. LaFeO3.0,1Fe3O4 nanocompsite made of LaFeO3 synthesized by the method solgel and mixed with Fe3O4 then sintered at 1300°C for 1h. LaFeO3.0,1Fe3O4 nano-composite was annealed at temperature of 1000°C, 1100°C, 1200°C for 12 h. Structural studies was carried out using X-ray diffraction (XRD) and SEM.

XRD pattern confirmed the double phase LaFeO3 and Fe3O4. The crystallite size of the synthesized material lie in the range 30-60 nm as calculated from X-ray diffraction pattern using Schrerrer?s formula. Electrical properties evaluated as a function of frequency, temperature using an impedance spectroscopy in frequency range (1kHz - 1MHz) and temperature ( RT-373 K) . Electrical properties represented in Nyquist plot, bode plot and dielectrict constant (ɛ?) as a fuction of frequency. The phenomena can be explained on the basis of Maxwell-Wagner type of interfacial polarization and hopping mechanism. The dielectric relaxation in the bode plot Z?? vs f shown the relaxation peak shift to the higher frequency. From vs log f as a function of a temperature, the activation energy was calculated and its value depend on the grain size."

"ABSTRAKPerhitungan Density Functional Theory DFT digunakan untuk menginvestigasi sifat-sifat elektronik TiO2 pada fase anatase,baik yang murni maupun yang di dope dengan Ta. Hasil perhitungan menunjukan bahwa TiO2 merupakan bahan semikonduktor non feromagnetik. Interaksi elektron-elektron diikutsertakan melalui DFT U, sehingga hasil perhitungan lebih sesuai dengan data eksperimen. Sifat-sifat optis diteliti melalui perhitungan fungsi-fungsi dielektrik tanpa dan dengan melibatkan interaksi elektron-hole melalui persamaan Bethe Salpeter. Hasil perhitungan dengan DFT U dan DFT U BSE menunjukan adanya eksiton pada TiO2 murni. Penambahan Ta pada TiO2 menguatkan spektrum optis pada sekitar energy 4,3 eV dan hasil perhitungan yang telah didapat, dapat dikatakan konsisten dengan paper rujukan [Z. Yong et al].Kata Kunci: TiO2, anatase, DFT, elektron, hole.

---

ABSTRAKThe Density Functional Theory DFT calculation is used to investigate the electronic properties of TiO2 in the anatase phase, either pure or dope with Ta. The results show that TiO2 is a non ferromagnetic semiconductor material. The interactions of electrons are included through DFT U, so the results of the calculations are more in line with the experimental data. The optical properties are examined through the calculation of dielectric functions without and by involving electron hole interactions via the Bethe Salpeter equation. The results of calculations with DFT U and DFT U BSE indicate the existence of an exciton in TiO2 pure. The addition of Ta to TiO2 amplifies the optical spectrum around 4.3 eV of energy and the calculated results can be said to be consistent with the reference paper Z. Yong et al . Keywords TiO2, anatase, DFT, electron, hole "

"ABSTRACTSemiconductors have long been the main materials used in the manufacture of charge based as well as photonic based electronic devices. GaN, owing to its wide band gap, is often used for light emitting diodes, and other optoelectronic applications. To adjust to the desired energy band gap, GaN is often combined with Al in form of Al x Ga 1 x N, which is expected to have a wider band gap than that of pure GaN. The increase of aluminum content yields an increase of electron activation energy. Here, we theoretically investigate how the band structure and optical spectrum evolve as the aluminum content is varied, by performing Density Functional Theory DFT calculation on pure wurtzite GaN and Al x Ga 1 x N with x 0.125 and 0.25 . Simple band structures without rigorous treatment of the electron electron interactions are obtained through Plane Wave Self Consistent Field PWSCF calculation of DFT. Our calculation results show that the energy band gap increases as a function of x in the region we study.

---

ABSTRAKSemikonduktor seringkali digunakan sebagai bahan dasar elektronika berbasis daya listrik maupun cahaya. GaN memiliki celah energi yang besar kerap kali digunakan untuk aplikasi light-emitting diode LED dan alat optoelektronika lainnya. Semikonduktor golongan III GaN dan AlN kerap kali digunakan bersama dan membentuk lapisan Al x Ga 1-x N untuk memvariasikan lebar celah energi, dimana dengan menambahkan Al celah energi akan semakin melebar dibanding GaN murni. Penambahan Al pada GaN dapat menaikan energi aktivasi elektron. Hali ini kami pelajari secara teoritis apakah benar adanya dengan mengkaji struktur elektronika dan spektrum optis dari materi. Penelitian ini menggunakan metode komputasi berbasis Density Functional Theory DFT untuk meneliti struktur elektronika dan spektrum optis dari GaN dan Al x Ga 1-x N. Struktur pita energi dapat dicari tanpa perlu memasukan faktor interaksi elektron-elektron dengan menggunakan Plane-Wave Self-Consistent Field PWSCF untuk mengkalkulasi DFT. Hasil dari penelitian kami menunjukan bahwa celah energi semakin lebar seiring bertambahnya konsentrasi bergantung dengan nilai x yang diberikan."

"ABSTRAKKemampuan plasmon yang dapat mengurung cahaya pada dimensi nano telah men-dorong pengembangan riset plasmonik dalam beberapa dekade terakhir ini. Akantetapi, material plasmonik berbasis metal yang ada saat ini masih memiliki nilailosstinggi pada frekuensi optik. Hal ini memotivasi pengembangan material alternatifselain metal untuk plasmonik. Penelitian terbaru yang dilakukan pada tahun 2017menunjukkan bahwa lapisan tipis insulator dari SrNbO3+xyang disintesis dalamtekanan gas oksigen yang tinggi dapat memunculkan beberapa plasmon terkorelasidengan nilailossyang kecil pada daerah cahaya tampak-ultraviolet. Fenomenaini muncul karena adanya pengurungan elektron oleh bidang oksigen tambahanpada lapisan tipis SrNbO3+xtersebut. Pada studi ini, kami memodelkan fenomenatersebut menggunakan model Hubbard satu dimensi termodifikasi dengan jumlahsiteyang terbatas. Metode diagonalisasi eksak digunakan untuk mencari nilai danvektor eigen yang kemudian dipakai untuk menghitung fungsi Green dalam repre-sentasi Lehmann pada koordinat site dan spin. Fungsi Green tersebut digunakanuntuk menghitung konduktivitas optik menggunakan formula Kubo dalam teorirespon linear. Perhitungan dilakukan dengan memvariasikan beberapa parameteryang terkait dengan sukuhopping, repulsi Coulombon-site, repulsi Coulombinter-site, jumlah elektron, jumlahsite, serta melihat efek modifikasi suku energion-sitedan repulsi Coulombinter-sitepada Hamiltonian Hubbard. Terkait hasilyang diperoleh, kami mendiskusikan transisi dari plasmon konvensional menjadiplasmon terkorelasi serta membandingkannya dengan data eksperimen dan modelklasik yang ada.

---

ABSTRACTThe ability of plasmons to confine light into tiny spatial dimensions has encouragedthe development of plasmonic research in the last few decades. However, theexisting plasmonic materials still suffer from large loss at optical frequencieswhich results in energy dissipation of the collective electrons motion. The searchfor low loss materials is generally done on metals with high free electron density.With regard to this issue, recent research conducted in 2017 has shown thatinsulating SrNbO3+xfilm grown under high oxygen pressure can give rise toseveral correlated plasmons with low loss in visible-ultraviolet range, that cannotbe achieved by metals. This phenomenon arises from the confinement of electronsby additional oxygen planes in the thin film of SrNbO3+x. In this study, wemodel the phenomenon using one-dimensional modified Hubbard model with finitenumber of sites. Exact diagonalization method is used to find the eigenvaluesand eigenvectors which are then utilized to calculate the Green function withLehmann representation in site-spin coordinates. The Green function is used tocalculate optical properties using the Kubo formula in linear response theory. Thecalculation is done by varying a number of parameters related to the hoppingterm, Coulomb on-site and inter-site repulsion term, electrons filling, numberof sites, and by modifying the on-site energy and inter-site coulomb repulsionterm in Hubbard Hamiltonian. From the results, we discuss the transition fromconventional plasmons to correlated plasmons, and compare them with existingexperimental data and classical models."

"ABSTRACTThe complex and fascinating properties of a material often arises due to interactions among electrons as well as between electrons and other constituents of the material. A common model to describe the strongly correlated electronic system with strong on site Coulomb interaction is Hubbard model. It is usually aimed to theoretically address physical properties resulting from the strong correlations in the system. As Hubbard model generally cannot be solved exactly, one very powerful approximation method having been widely used over the last few decades is Dynamical Mean Field Theory DMFT . The theory maps the original lattice problem into an effective single impurity problem embedded in a self consistent bath. Apart from the many variants of the implementation of the method, it relies on using an impurity solver as part of its algorithm. In this work, rather than solving a Hubbard model, we aim to explore the impurity solver itself for solving a problem of metallic host doped with correlated elements which is described with Anderson Impurity Model AIM . In particular, we use the stochastic distributional exact diagonalization method. Here we try to understand more about how the metal insulator transition MIT in the system occurs, and how the MIT phenomenon reflects in its optical conductivity for various physical parameters.

---

ABSTRAKProperti dari sebuah material yang begitu kompleks sering muncul karena interaksi antar elektron atau juga antara elektron dengan komponen pengganti lain dari material. Suatu model umum untuk menjelaskan sistem elektronik terkorelasi kuat dengan interaksi Coulomb dalam situs elektron yang kuat adalah model Hubbard. Model ini biasanya ditujukan untuk secara teori menunjukkan properti fisis yang dihasilkan dari korelasi kuat di dalam sistem. Karena model Hubbard secara umum tak dapat diselesaikan secara eksak, ada satu metode pendekatan yang sangat baik yang dipakai beberapa dekade belakangan yaitu Dynamical Mean-Field Theory DMFT . Teori ini memetakan problem kisi asli menjadi problem impuritas tunggal efektif yang tertanam dalam suatu bath yang konsisten pada dirinya sendiri. Terlepas dari adanya berbagai varian dari implementasinya, metode ini bergantung pada penggunaan impurity solver sebagai bagian dari algoritmanya. Pada penelitian ini kami tidak bertujuan menyelesaikan model Hubbard. Yang kami ingin capai dalam penelitian ini adalah mengeksplorasi impurity solver itu sendiri untuk menyelesaikan problem dari suatu host metallic yang di-doped dengan elemen-elemen terkorelasi yang dideskripsikan dengan Anderson Impurity Model AIM . Secara khusus, kami menggunakan metode stochastic distributional exact diagonallization. Di sini kami mencoba untuk memahami lebih lanjut bagaimana metal-insulator transition MIT terjadi di dalam sistem, dan bagaimana fenomena MIT tercermin dalam konduktivitas optisnya untuk berbagai macam parameter fisis."

"Salah satu kajian penelitian penting dalam ranah penelitian plasmonik adalah penelitian tentang bahan yang dapat digunakan sebagai saklar pada perangkat plasmonik yang dapat dikontrol melalui mekanisme optik. Sejauh ini, beberapa penelitian telah dilakukan pada material isotropik dan disimpulkan bahwa material tersebut sebenarnya membutuhkan kerapatan daya switching yang sangat tinggi dan kemampuan switching optiknya yang sangat rendah. Baru-baru ini, studi eksperimental telah dilakukan pada bahan anisotropik SrNbO3:4 menggunakan mikroskop pump-probe dengan kerapatan daya yang sangat rendah dan ditemukan bahwa bahan ini menunjukkan penurunan reflektansi jika polarisasi medan listrik untuk mekanisme pompa berada di arah sumbu b kristal sementara Polarisasi medan listrik probe searah sumbu kristal. Menariknya lagi, kontras switching yang dihasilkan oleh material ini mencapai sekitar 90% yang dapat menjadi tanda bahwa material ini dapat digunakan sebagai plasmonic switch masa depan. Namun, penjelasan teoritis mengapa bahan ini memiliki kemampuan untuk mengubah kontras yang sangat baik belum tersedia. Dalam tesis ini, kami mencoba menjawab pertanyaan tersebut dengan menggunakan model sederhana untuk menjelaskan pengaruh bahan pada mikroskop probe pompa dan dengan menghitung prinsip utama kami menghitung nilai reflektansi sebagai fungsi waktu. Dengan memvariasikan interaksi yang diperhitungkan dalam perhitungan ini, kami menemukan bahwa ada peran penting interaksi lubang elektron dalam fenomena ini

---

One of the important research studies in the realm of plasmonic research is research on material that can be used as a switch in a plasmonic device that can controlled via an optical mechanism. So far, several studies have been conducted on isotropic material and it is concluded that the material actually requires very high switching power density and its optical switching capability so low. Recently, experimental studies have been carried out on anisotropic materials SrNbO3:4 uses a pump-probe microscope with a very low power density and it was found that this material showed a decrease in reflectance if the polarization the electric field for the pump mechanism is in the direction of the b axis of the temporary crystal The polarization of the electric field of the probe is in the direction of the a-axis of the crystal. Interestingly again, The switching contrast produced by this material reaches around 90% which can be a sign that this material can be used as a future plasmonic switch. However, the theoretical explanation of why this material has the ability to switch contrast very good ones are not yet available. In this thesis, we try to answer the question using a simple model to explain the effect of material in pump-probe microscopy and by calculating our main principles calculate the reflectance value as a function of time. By varying the interaction taken into account in this calculation, we find that there is an important role of electron-hole interactions in this phenomenon."