Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRACTThe emergence of exitonic signal in the optical response of a wide band gap semiconductor has been a common knowledge in physics. There have been numerous experimental studies exploring the important role of excitons on influencing both the transport and optical properties of the materials. Typically, excitonic effect appears in the optical spectra of a wide band gap semiconductor as a rising signal below the onset energy of the band to band transition. Despite the existence of much information on excitonic effects, there has not been much literature that explores detailed theoretical explanation on how the exitonic signal appears and how it evolves with temperature. Here, we propose to do a theoretical study on the optical conductivity of ZnO, a well known wide band gap semiconductor that we choose as a case study. ZnO has been known to exhibit excitonic states in its optical spectra in the energy range of 3.13 3.41 eV, with a high exciton binding energy of 60meV. An experimental study on ZnO in 2014 revealed such a signal in its optical conductivity spectrum. Motivated to explain this phenomenon, we present a theoretical investigation on the appearance of excitonic signal in optical conductivity of ZnO. We model ZnO within an 8 band k.p approximation. We calculate the optical conductivity by incorporating the first order vertex correction derived from the Feynman diagram. We hypothesize that this first order vertex correction carries the information of how the optical spectral weight transfers from the region slightly above to the region slightly below the onset of band to band transition. We aim to see this effect at various temperatures. We expect to compare our calculation results with the existing experimental of the optical conductivity ZnO.

---

ABSTRAKKemunculan sinyal eksiton pada respon optik sebuah semikonduktor celah lebar telah menjadi hal umum di dalam ilmu fisika. Beberapa penelitian telah melakukan studi terhadap pentingnya peran eksiton pada sifat-sifat transport dan optik suatu material. Umumnya efek eksiton yang terlihat pada spektrum optik semikonduktor celah lebar muncul dalam bentuk sinyal yang naik pada daerah di bawah onset energi transisi antar pita. Meskipun begitu, tidak banyak literatur teoritik yang membahas secara detail bagaimana sinyal eksiton terbentuk dan pengaruh temperatur terhadap sinyal tersebut. Pada penelitian ini kami menyajikan studi teoritik pada konduktivitas optik ZnO, yaitu semikonduktor celah lebar yang populer. ZnO diketahui memiliki states eksiton pada spektrum optik 3.13-3.41 eV dengan energi ikat eksiton sebesar 60meV. Studi eksperimen ZnO di tahun 2014 menunjukkan sinyal yang muncul pada spektrum konduktivitas optik. Diawali dengan motivasi untuk menjelaskan fenomena ini, kamu menyajikan studi teoritik pada kemunculan sinyal eksiton pada konduktivitas optik dari ZnO. Kami memodelkan ZnO dengan menggunakan pendekatan 8-band k.p theory. Perhitungan konduktivitas optik dilakukan dengan melibatkan koreksi vertex orde pertama yang diturunkan melalui diagram Feynman. Kami yakin bahwa koreksi vertex orde pertama membawa informasi bagaimana spektrum optik bergeser, dari sedikit di atas onset energi transisi antar pita menjadi di bawah onset energi transisi antar pita. Kami melihat efek ini pada temperatur yang berbeda-beda. Kami membandingkan hasil perhitungan kami dengan hasil eksperimen konduktivitas optik ZnO yang sudah ada."

"Termotivasi untuk memperluas studi teoritis yang pernah dilakukan sebelumnya, kami melakukan perhitungan konduktivitas optik tergantung temperatur pada La0:7Ca0:3MnO3 dalam rentang energi foton yang luas hingga 22 eV, untuk menangkap transisi logam ke insulator, dengan tetap mempertahankan profil ketergantungan terhadap temperatur yang sesuai dengan data eksperimen pada energi foton yang lebih tinggi. Sistem dimodelkan dengan koordinasi Mn-O sederhana melalui metode tight binding dengan beberapa integral hopping dianggap sebagai fungsi magnetisasi. Menggabungkan efek Jahn-Teller statis, Coulomb-Hubbard dan interaksi pertukaran magnetik, kami dapat mereproduksi tren kualitatif dari konduktivitas optik yang tergantung pada suhu, terutama untuk rezim energi rendah dan tinggi, seperti yang diamati dalam data eksperimen. Hasil kami menggarisbawahi pentingnya efek korelasi yang saling mempengaruhi pada derajat kebebasan kisi, muatan dan magnet dalam menentukan profil keseluruhan respon optik terhadap temperatur dari manganite, hubungannya dengan respon fisika optik energi tinggi dan sifat transpor listrik DC.

---

Motivated to extend our previous theoretical study, we perform temperaturedependent optical conductivity calculation on La0:7Ca0:3MnO3 in a wide photon energy range up to 22 eV, to capture the metal to insulator transition, while still preserving in most way the correct temperature-dependent profile at higher photon energies. The system is modeled with a simple Mn-O coordination via the tight binding method with some hopping integrals being considered as functions of magnetization. Incorporating static Jahn-Teller effect, Coulomb-Hubbard and magnetic exchange interactions, we are able to reproduce the qualitative trend of the temperature-dependent optical conductivity, especially for the low-and high-energy regimes, as observed in the experimental data. Our results underline the importance of correlation effects due to interplay of lattice, charge, and magnetic degrees of freedom in determining the overall profile of temperature-dependent optical response of manganites, connecting the physics of high-energy optical response and the transport properties at the dc limit."

"Kami melakukan perhitungan konduktivitas optis pada layered (perovskite) Pr0.5Ca1.5MnO4 untuk 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 temperature lower than TCO/OO (~325 K), the charge-ordering peak undergoes a blue shift as the temperature is decreased."

"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."

"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."