ABSTRAK
Skripsi ini berisi studi teoritik tentang pembentukan celah energi pada graphene yang didop dengan atom-atom dari golongan III-A dan V-A. Hamiltonian model terdiriatas suku kinetik yang diturunkan dari pendekatan tight-binding, suku potensial elektrostatik akibat muatan ekstra inti-inti atom impuritas, serta interaksi magnetikDouble-Exchange antara spin-spin elektron konduksi dengan momen-momen magnetik lokal atom-atom impuritas. Model ini diselesaikan dengan metode Dynamical Mean Field Theory. Pada studi ini ditinjau dua kasus dengan asumsi-asumsi berikut:Pertama, seluruh elektron atau hole dari atom-atom impuritas terdelokalisasi sehingga tidak membentuk momen-momen magnetik lokal dan interaksi magnetiktidak terjadi; Kedua, seluruh elektron atau hole dari atom-atom impuritas terlokalisasi dan membentuk momen-momen magnetik lokal yang berlaku sebagai penghambur magnetik. Momen-momen magnetik lokal pada sublattice A dan B dianggap membentuk konfigurasi antiferromagnetik. Hasil-hasil perhitungan kami menunjukkan bahwa potensial non-magnetik tidak membentuk celah energi, tetapi hanya menghasilkan pergeseran potensial kimia sehingga mengubah sistem dari semi-metalmenjadi metal. Di lain pihak, potensial magnetik dengan konfigurasi antiferromagnetik dapat membentuk celah energi dengan posisi potensial kimia di dalam celahenergi sehingga sistem menjadi insulator. Lebar celah energi ini meningkat dengan bertambahnya konsentrasi impuritas. Lebih lanjut, hasil perhitungan konduktivitasoptik graphene yang didop dengan potensial magnetik menyarankan bahwa iluminasi foton dengan energi sedikit di atas nilai lebar celah energi dapat mengubah sifatlistrik sistem dari keadaan insulator menjadi keadaan dengan konduktivitas sedikit lebih baik dari graphene murni.

---

ABSTRACT
This bachelor thesis comprehends a study on the formation of energy gap in graphene doped with atoms from groups III-A and V-A. The model Hamiltonian consists of a kinetic term derived from the tight-binding approximation, an electrostatic potentialarising from the extra charges of the impurity nuclei, and the Double-Exchange term arising from the magnetic interactions between spins of the conduction electronsand spins of the local magnetic moments of the impurity atom. The model is solved using the method of Dynamical Mean Field Theory. In this study two cases areconsidered with the following assumptions: First, all the electrons or holes of the impurity atoms are delocalized, hence local magnetic moments are not formed, thus the magnetic interactions do not occur; Second, all the electrons or holes of the impurity atoms are localized, forming local magnetic moments that act as magnetic scatterrers. The local magnetic moments of sublattices A and B are assumed to be in antiferromagnetic configuration. Our calculation results show that the nonmagnetic potential does not cause formation of energy gap, but only shifts the chemical potential such that the system turns from a semi-metal into a metal. On the other hand, the magnetic potential with antiferromagnetic configuration can result in formation of energy gap, with the chemical potential lying inside it, making the system turns into an insulator. The energy gap width increases as the impurity concentration increases. Further, our calculated optical conductivities of the dopedgraphene with magnetic potential suggest that photon illumination at energy slightly greater than the energy gap can change the electric property of the system from an insulating state to a state with conductivity slightly better than that of a pure graphene.