Töltéssűrűség-hullám TaS2 egyrétegében
Töltéssűrűség-hullám TaS2 egyrétegében
Pető János
Témavezető: Dr. Tapasztó Levente
A töltéssűrűség-hullám felfedezését követően a TaS2-ra, mint anyagra már az 1970-es évek végén felfigyeltek, mivel annak tömbi formájában, szobahőmérsékleten is megfigyelhető a jelenség. A grafén 2004-es felfedezése után egyértelművé vált, hogy a réteges szerkezetű anyagoknak vékony, akár egyetlen rétege is leválasztható a tömbről és ezen vékonyrétegeknek merőben más tulajdonságai lehetnek, mint az anyag tömbi formájának.
Az azonban nem tisztázódott, hogy töltéssűrűség-hullám kialakulhat-e két dimenziós határesetben, vajon szükség van-e a töltéssűrűség-hullám megjelenéséhez az anyag több rétegének kölcsönhatására is.
Erre a kérdésre szeretnénk választ adni a TaS2 tanulmányozásával, melyet előállítottunk és megvizsgáltunk tömbi és néhány atomi réteges alakjában is.
Bemutatjuk a töltéssűrűség-hullámot, mint jelenséget, annak tömbi TaS2-ban létrejövő formáját.
A TaS2 egy úgynevezett átmenetifém dikalkogenid, rétegei egymástól szeparálhatóak, mivel két elsőrendű kötések által összetartott S-Ta-S réteg között sokkal gyengébb másodrendű kötések vannak jelen. Áttekintő jelleggel bemutatjuk ezen anyagcsalád tagjait, azok néhány tulajdonságát, lehetséges alkalmazásokat.
Elővezetjük az általunk kidolgozott eljárást, melyet alkalmaztunk a TaS2 egyréteg előállítására, a módszer a S-Ta-S rétegek alsó S atomjai és az arany szubsztrát atomjai között létrejövő erősebb másodrendű kölcsönhatás kihasználásán alapul.
Az előállított TaS2 tömbi formáját és annak egyrétegeit pásztázó alagútmikroszkóp (STM) segítségével vizsgáltuk meg, a mikroszkóp működésének áttekintése után bemutatjuk a kísérleti eredményeket.
Ezen eredmények alapján tömbi anyagon egyezést tapasztaltunk az irodalomban fellelhető, már korábban elvégzett mérésekkel, az anyag egyrétegén pedig újszerű töltéssűrűség-hullám fázisokat fedeztünk fel.
Kísérleteink során tehát kiderült, hogy a jelenség bizonyos fázisainak kialakulásához nincs szükség több réteg együttes kölcsönhatására, az eredmények betekintést nyújtanak töltéssűrűség-hullám tulajdonságaiba egyrétegek esetén, mely alapján közelebb juthatunk a jelenség megértéséhez, ami még ma is egy nyitott kérdés.
szerző
-
Pető János
Fizikus mesterképzési szak (MSc)
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Tapasztó Levente
Lendület csoportvezető, MTA-EK-MFA (külső)
