Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"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."

"Skripsi ini berisi studi teoretis tentang sifat-sifat magnetik dan elektronik dari semikonduktor GaN:Cr tipe-n, seperti magnetisasi densitas keadaan atau den- sity of states (DOS), dan temperatur Curie (TC ). Hamiltonian model terdiri dari suku kinetik dan suku interaksi. Suku kinetik diturunkan dari teori k.p 8-band dengan memasukkan kopling antara spin -orbital (spin-orbit coupling ) dan faktor kontribusi dari pita-pita energi lain sebagai suku perturbasi. Ha- miltonian suku interaksi diturunkan dari magnetic exchange interaction antara spin elektron konduksi dan spin momen magnetik lokal dari atom impuritas (atom Cr). Model diselesaikan dengan menggunakan metode dynamical me- an field theory (DMFT). Pada studi ini, kita memvariasikan Hund’s coupling (JH ), impuritas magnetik (x), dan temperatur (T ). Hasil perhitungan kami menunjukkan bahwa TC meningkat dengan peningkatan JH , namun tidak me- ningkat dengan peningkatan x. Nilai TC tertinggi yang kami dapatkan sebesar 123 K pada JH = 3 eV dan x = 2 %.

---

This bachelor thesis comprehends a theoretical study of magnetic and electronic properties of n-type Cr-doped GaN, such as magnetization, density of states, and Curie temperature (TC ). The model Hamiltonian consists of kine- tic and interaction terms. The kinetic term is derived from 8-band k.p theory, including the spin-orbit coupling and contribution factor from the other ban- ds treated as perturbation. Whereas the interaction term is derived from the magnetic exchange interaction between spins of the conduction electrons and spins of the local magnetic moments of the impurity atom. The model is so- lved using the Dynamical Mean Field Theory (DMFT) method. In this study, we vary the Hund’s coupling (JH ), the magnetic impurity concentration (x), and the temperature (T ). We use 1 eV, 2 eV, and 3 eV for JH values. Our calculation results show that TC increases with increasing JH , but does not increase with increasing x. The highest value of TC that we obtain is 123 K at JH = 3 eV and x = 2 %."

"Sifat ferromagnetik yang muncul pada DMS berbasis ZnO dengan Tc di atas suhu kamar memiliki prospek yang baik untuk aplikasi spintronik. Oleh karena itu, diperlukan model yang dapat memprediksi dengan akurat sifat-sifat fisis material tersebut. Model yang digunakan pada penelitian ini mengasumsikan bahwa atom-atom impuritas (atom Mn) yang diberikan pada sistem ZnO membentuk momen magnetik lokal. Sifat magnetik muncul karena adanya magnetic exchange interaction antara spin elektron bebas dan momen magnetik lokal atom-atom impuritas tersebut. Hamiltonian model yang digunakan terdiri atas suku kinetik yang berasal dari pendekatan k.p 8 band dan suku interaksi magnetik antara spin elektron bebas dan momen magnetik lokal. Model ini diselesaikan dengan metode Dynamical Mean Field Theory (DMFT). Perhitungan dilakukan dengan memberi variasi terhadap kopling Hund JH sebesar 1 eV, 2 eV, dan 3 eV, variasi konsentrasi ion dopan x sebesar 2 %, 5 %, 7 %, dan 10 % untuk masing-masing JH serta variasi temperatur T untuk masing-masing konsentrasi. Hasil perhitungan menunjukkan munculnya impurity band pada kurva densitas keadaan (DOS) yang disebabkan oleh interaksi magnetik antara spin atom-atom impuritas dan spin elektron bebas yang menempati pita valensi. Nilai Tc tertinggi yang diperoleh menggunakan model ini yaitu sekitar 442 K dengan konsentrasi hole sebesar 1:71020 cm3.

---

Ferromagnetic properties that appear in ZnO-based DMS with Tc above room temperature are promising for spintronics applications. To make accurate predictions on other important physical properties, a good model for these materials is needed. The model used in this study assumes that impurity atoms (Mn atoms) doped in the ZnO system form local magnetic moments. The magnetic properties in this model arise due to magnetic exchange interaction between spins of electrons and local magnetic moments of the impurity atoms.

The model Hamiltonian consists of a kinetic term derived from k.p 8-band approximation and the magnetic exchange interaction term arising from the magnetic interactions between spins of electrons and local magnetic moments. The model is solved using Dynamical Mean Field Theory (DMFT) method. In this calculations, we use the following parameter values: Hund's coupling JH about 1 eV, 2 eV, and 3 eV, concentration of ion dopant x about 2%, 5%, 7 %, and 10 % for each JH, with variation of temperature for each concentration. The impurity bands appear in our density of states (DOS) calculations due to the magnetic interaction between spins of the Mn atoms and spins of the electrons occupying the valence bands. The highest Tc obtained using this model is about 442 K with the hole concentration of 1:71020 cm3."

"Studi materi pada sistem yang berkorelasi kuat adalah topik penting karena interaksi material yang kuat antar-partikel dapat menghasilkan berbagai sifat fisik dan fenomena khusus. Beberapa metode komputasi telah dikembangkan untuk menemukan sifat sistem secara akurat menggunakan model Hubbard, tetapi banyak di antaranya membutuhkan biaya komputasi yang besar untuk mendapatkan hasil yang baik. Di Dalam penelitian ini kami mengusulkan pendekatan baru dalam kerangka kerja Dynamical Mean framework Theory (DMFT) yang melibatkan algoritma yang lebih sederhana dan diharapkan menghabiskan biaya komputasi lebih sedikit dibandingkan dengan metode sebelumnya. Algoritma ini diimplementasikan dengan membangun elemen matriks energi mandiri lokal yang bergantung pada fluktuasi hunian. Kemudian diintegrasikan ke semua konfigurasi hunian yang dimungkinkan untuk mendapatkan interaksi fungsi hijau. Matriks fungsi Hijau yang diperoleh kemudian digunakan untuk menghitung kepadatan negara (DOS) dan jumlah fisik lainnya. Kasus ini meninjau kondisi pengisian kuartal. Hasil komputasi yang dilakukan menunjukkan hasil kesenjangan ketika tolakan Coulomb cukup tinggi dan menunjukkan tren pseudogap akan semakin menghilang seiring dengan meningkatnya suhu. Sistem mempertahankan karakter paramagnetik untuk semua kondisi yang dipelajari.

---

Material studies on strongly correlated systems are important topics because of interactions strong inter-particle constituent material can produce various physical properties and phenomena special. Several computational methods have been developed to find the nature of the system accurately using the Hubbard model, but many of them are requires large computing costs to get good results. In this research we propose a new approach within the Dynamical Mean framework Field Theory (DMFT) which involves a simpler and expected algorithm spend less computing costs compared to the method previous. This algorithm is implemented by constructing matrix elements local self-energy that depends on occupancy fluctuations. Then integrated to all occupancy configurations that are possible to get the Green function interaction. The Green function matrix obtained is then used to calculate state density (DOS) and other physical quantities. This case reviews the conditions for quarter filling. The computational results carried out show the result of a gap when the Coulomb repulsion is high enough and shows pseudogap trends will increasingly disappear along with increasing temperature. System retain paramagnetic character for all conditions studied. "

"ABSTRAKSistem terkorelasi kuat adalah sistem dimana skala energi untuk interaksi antar partikel tidak lagi dapat diabaikan. Dynamical Mean Field Theory(DMFT) menjadi salah satu metode yang banyak dikenal sebagaimetode ampuh untuk menjelaskan fisika dari sistem terkorelasi kuat. Disini kami mempelajari metodepenyelesaian impuritas yang tersedia di DMFT untuk model Hubbard, model paling sederhana dalam sistemterkorelasi kuat. Dengan melihat berbagai keterbatasan metode penyelesaian impuritas dengan sumberdayanumerik yang murah, kami mengembangkan metode penyelesaian impuritas dengan numerik yang murahlainnya yang dikembangkan dari metode medan rata-rata dengan melibatkan fluktuasi okupasi sebagai kuantitasnumerik. Dengan melihat efek fluktuasi, kami membandingkan hasil tersebut dengan metode penyelesaianimpuritas lainnya, yakni medan rata-rata dan iterasi perturbasi teori yang dipelajari pada keadaan paramagnetikdan antiferomagnetik. Kami simpulkan bahwa fluktuasi okupasi belum sepenuhnya mampu menjadi metodepenyelesaian impuritas yang baik, namun memberikan hasil yang menarik untuk digunakan sebagai koreksi dariiterasi perturbasi teori.

---

ABSTRACT

Strongly correlated system is physical system where the interaction among particle cannot be neglected.

Dynamical Mean Field Theory(DMFT) becomes one of the established method to explain and calculate physical

observable of strongly correlated system. Here we study the impurity solver in DMFT for Hubbard model, the

simplest model for strongly correlated system. We realizing that exact impurity solver gives high numerical cost,

where approximate impurity solver gives relative low numerical cost. Here we develop another low numerical

cost to aim more exact result than approximate method, where we developed it from mean-field method where is the occupation fluctuation is taking into account in the semi-classical sense. We compare this method by another lower numerical impurity solver, i.e mean-field and iterated perturbation theory, where they are studied in restricted case of paramagnetic and unrestricted case of magnetic ordering. We concluded that occupation fluctuation not really giving exact result if we compared to mean-field and iterated perturbation theory, but becomes interesting if we implement occupation fluctuation as iterated perturbation theory correction.

"

"ABSTRAK

Kami melakukan investigasi secara teori terhadap konduktivitas optik dan hal yang berkaitan dengan respon optik dari sistem nanopartikel Fe 3 O 4 - reduced graphene oxide (rGO). Data eksperimen menunjukkan adanya peningkatan nilai magnetisasi yang telah tersaturasi seiring dengan penambahan konten rGO sampai dengan 5 persen dari berat dan mengalami penurunan seiring penambahan konten rGO. Kami memiliki hipotesis bahwa penguatan nilai magnetisasi

ini disebabkan oleh terjadinya spin-flipping Fe 3+ pada lokasi tetrahedral yang

diinduksi oleh ketiadaan oksigen (oxygen vacancies) pada nanopartikel Fe 3 O 4

dibantu oleh rGO yang menarik atom oksigen dari sistem tersebut. Pada

studi ini, kami bertujuan untuk melakukan eksplorasi atas implikasi dari efek

yang telah disebutkan pada respon optik dari sistem. Model kami mencakup

interaksi Hubbard antara elektron pada orbital e g dari Fe 3+ dan interaksi

Heisenberg antara spin elektron dan spin ion dari Fe 3+ . Kami memperlakukan

interaksi-interaksi tersebut dalam algoritma mean-field dan dynamical mean-

field approximations. Hasil kami akan dibandingkan dengan data eksperimen

reflektansi dari sistem nanopartikel Fe 3 O 4 .

---

ABSTRAK

We theoretically investigate the optical conductivity and its related optical

response of Fe 3 O 4 - reduced graphene oxide (rGO) nanoparticle system. Ex-

perimental data of magnetization of the Fe 3 O 4 -rGO nano particle system

have shown that the saturated magnetization increases with increasing rGO

content upto about 5 weight percentage and decreases back as the rGO con-

tent is increased further. We hypohesize that the magnetization enhancement

is due to spin-flipping of Fe 3+ in tetrahedral sites induced by oxygen vacancies

at the Fe 3 O 4 particle boundaries assisted by rGO flakes that adsorb oxygen

atoms from Fe 3 O 4 particle around them. In this study, we aim to explore the

implications of this effect to the optical response of the system as a function

of the rGO content. Our model incorporates Hubbard-repulsive interactions

between electrons occupying the e g orbitals of Fe 3+ and Heisenberg-like inter-

actions between electron spins and spins of Fe 3+ ions. We treat the relevant

interactions within mean-field and dynamical mean-field approximations. Our

results are to be compared with the existing experimental reflectance data of

Fe 3 O 4 nanoparticle system."

"ABSTRACTDalam beberapa tahun terakhir ini, TiO2 telah menjadi subjek penelitian yangpanas dibicarakan karena ia membuka peluang dalam pengembangan spintronika.Penelitian terbaru mengenai lapisan tipis Ti1−xTaxO2 (x  0.05)berstruktur anatase menunjukkan perubahan sifat dari nonmagnetik menjadiferomagnetik yang disebabkan adanya vakansi Ti yang tersubstitusi oleh Ta.Berlandaskan eksperimen tersebut, yang mengungkap sifat feromagnetik padasuhu ruang, kami melakukan studi teoretis mengenai kebergantungan magnetisasipada suhu dan perhitungan temperatur Curie. Kami berhipotesisbahwa ketika beberapa vakansi Ti muncul dalam sistem, tebentuklah momenmagnet lokal, yang saling berinteraksi melalui interaksi RKKY (Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida), sehingga membentuk susunan feromagnetik. Untukmempelajari pengaruh temperatur terhadap magnetisasi dan memprediksikantemperatur Curie sistem, kami mengkonstruksi Hamiltonian berbasis tightbindinguntuk sistem ini, kemudian menggunakan metode dynamical meanfieldtheory untuk menghitung pada beberapa variasi temperatur. Hasil yangkami dapatkan akan untuk dikomparasikan dengan data eksperimen yang sudahada mengenai Ti1−xTaxO2 (x  0.05).

---

ABSTRACTTiO2 has, in recent years, become a hot subject as it holds a promise forspintronics application. Recent experimental research on anatase Ti1−xTaxO2(x  0.05) thin films shows that the system changes from non-magnetic toferromagnetic due to Ti vacancies (VTi) that formed when a small percentageof Ti atoms are substituted by Ta. Motivated by those results that reveal theferromagnetic phase at room temperature, we hereby present a theoreticalstudy on the temperature-dependent magnetization and the Currie temperatureof that system. We hypothesize that when several VTi form in the system,each of them induces a local spin moment, then such moments couple eachother through Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) interaction, forminga ferromagnetic order. To study the temperature dependence of the magnetizationand predict the Curie temperature, we construct a tight-binding basedHamiltonian for this system and use the method of dynamical mean-fieldtheory to perform calculations at various temperature. Our results are to becompared with the existing experimental magnetic data of the Ta doped TiO2."

"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."

"Kami menunjukkan penelitian secara teoretik pada kenaikan nilai magnetisasi dari sistem nanopartikel Fe3O4 dengan adanya penambahan reduced Graphene Oxide (rGO). Data eksperimen telah menunjukkan bahwa magnetisasi sistem nanopartikel Fe3O4 -rGO meningkat dengan peningkatan jumlah rGO sampai sekitar 5 wt%, tetapi menurun kembali dengan bertambah lebih banyaknya jumlah rGO. Kami mengajukkan bahwa kenaikan terjadi dipengaruhi oleh adanya pembalikan spin pada Fe3+ dalam bagian tertrahedral dibantu oleh kekosongan oksigen di perbatasan partikel Fe3O4 . Kekosongan oksigen diinduksi oleh adanya lapisan rGO yang menarik atom oksigen dari permukaan partikel Fe3O4 disekitarnya. Untuk memahami peningkatan mag- netisasi, kami mengkontruksi model Hamiltonian berdasarkan tight-binding untuk sistem nanopartikel Fe3O4 dengan konsentrasi kekosongan oksigen dikontrol melalui konten rGO. Kami menghitung magnetisasi sebagai fungsi dari medan magnet eksternal untuk berbagai variasi wt% rGo. Kami menggunakan metode dynamical mean-field theory dan melakukan perhitungan pada temperatur ruangan. Hasil kami untuk ketergantungan rGO wt% dari magnetisasi saturasi menunjukkan hasil yang sangat sesuai dengan data eksperimen dari sistem nanopartikel Fe3O4 -rGO yang ada. Hasil ini mungkin dapat menkonfirmasi bahwa model kami telah membawa ide paling penting yang dibutuhkan untuk menjelaskan fenomena kenaikan magnetisasi diatas.

---

We present a theoretical study on the enhancement of magnetization of Fe3O4 nanoparticle system upon addition of reduced Graphene Oxide (rGO). Experimental data have shown that the magnetization of Fe3O4 -rGO nanoparticle system increases with increasing rGO content up to about 5 wt%, but decreases back as the rGO content increases further. We propose that the enhancement is due to spin-flipping of Fe3+ in the tetrahedral sites assisted by oxygen vacancies at the Fe3O4 particle boundaries. These oxygen vacancies are induced by the presence of rGO flakes that adsorb oxygen atoms from Fe3O4 particles around them. To understand the enhancement of the magnetization we construct a tight-binding based model Hamiltonian for the Fe3O4 nanoparticle system with the concentration of oxygen vacancies being controlled by the rGO content. We calculate the magnetization as a function of the applied magnetic field for various values of rGO wt%. We use the method of dynamical mean-field theory and perform the calculations for a room temperature. Our result for rGO wt% dependence of the saturated magnetization shows a very good agreement with the existing experimental data of the Fe3O4 -rGO nanoparticle system. This result may confirm that our model already carries the most essential idea needed to explain the above phenomenon of magnetization enhancement."

"ABSTRAKHasil eksperimen pada feromagnetis TiO2 yang didopinging dengan beberapa elemen tanah jarang menjadi topik yang diminati sebagai bahan semikonduktor feromagnetis diatas suhu kamar. TiO2 mengalami perubahan sifat material dari nonmagnetis menjadi magnetis akibat adanya formasi vakansi Ti yang diinduksikan penambahan atom Ta. Mekanisme terjadinya sifat feromagnetis diduga akibat interaksi Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida RKKY . Dalam penelitian ini, kami melakukan studi teoritis untuk memprediksi suhu Curie feromagnetis dari sistem berdasarkan kesimpulan-kesimpulan dari studi-studi sebelum ini. Kami menggunakan algoritma metode Dynamical Mean Field Theory DMFT yang mengambil hasil perhitungan Density Functional Theory DFT untuk memberikan nilai-nilai parameter fisis yang sesuai dengan keadaan material sebenarnya. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa TiO2:Ta memiliki bentuk semikonduktor tipe-n dan besar TC dari TiO2:Ta berkisar antara 480 - 596 K.

---

ABSTRACTRecent experimental reports on ferromagnetism in TiO2 doped with certain rare earth elements have renewed interest in the search of optimal room temperature ferromagnetic semiconductors. TiO2 undergoes a change in its properties from nonmagnetic to magnetic which is attributed to formation of Ti vacancies induced by the addition of Ta atoms. The mechanism leading to ferromagnetic is believed to be governed by Ruderman Kittel Kasuya Yosida RKKY . Here we conduct a theoretical study to calculate and predict the ferromagnetic Curie temperature of the system based on conclusions of previous studies. We use Dynamical Mean Field Theory DMFT algorithm which employs result of Density Functional Theory DFT calculation to provide the proper physical parameters. Our results show that TiO2 Ta has a n type semiconductor and has TC value ranges from 480 to 596 K."