گرنت : سیستم‌های الکترونی مبتنی بر مواد دیراک و وایل

استاد : دکتر جعفری
دانشکده و گرایش : مهندسی فیزیک
سال آغاز به کار پروژه : 1396

توضیحات

خواص الکترونیکی و مغناطیسی و مکانیکی مواد عمدتا توسط طیف و ساختار الکترونی آنها معین می‌شود. در سال‌های اخیر رده‌ای از مواد بالاخص در سه بعد و نسخه‌های دو بعدی آنها به صورت لایه نشانی استحصال شده‌اند که طیف آنها چنان است که معادله موج الکترون در این مواد به جای معادله شرودینگر ساده که تابع موج یک تابع ساده است، معادله دیراک است که در آن تابع موج علاوه بر اینکه تابعیت فضا و زمان دارد، ساختار ماتریسی چهار مولفه‌ای نیز دارد. چهار مولفه‌ای یا اسپینوری بودن تابع موج منجر به خواص منحصر به فرد این مواد شده است. از یک سو به لحاظ بنیادی این مواد فازهای جدیدی از ماده را پدید می‌آورند که آن فازها بر حسب توپولوژی که یک نظریه ریاضی محض است مشخص می‌شود و انواع بدیعی از نظم‌ها در این مواد بروز می‌کند که به جای اینکه با یک عدد توصیف شوند، با بردار یا تانسور یا اشیاء ریاضی جذاب‌تری مثل شبه اسکالر توصیف می‌شوند. در دو سال گذشته‌ تیم ما موفق شده است، نوع بدیعی از ابررسانایی را پیش بینی کند که به نظر می‌رسد اخیرا در تجربه نیز تایید شده است که در آن پارامتر ابررسانایی برچسبی مثل چپ دست یا راست دست بودن دارد. قصد ما در این طرح این است که با توجه به امکان وجود حالتهای بدیعی از ماده در مواد دیراک و مواد نزدیک به آن موسوم به مواد وایل، یک پروژه بزرگ مقیاس در این سیستم‌ها انجام دهیم که هم جنبه‌های بنیادی و هم جنبه‌های کاربردی جدیدی که ممکن است در این رده از مواد قابل استحصال باشد را بررسی نماییم. با توجه به تجربیات ۱۳ سال گذشته خود از اثرات مختلف بس ذره‌ای و تک ذره‌ای در سیستم‌های الکترنی، برنامه ما این است که طیف وسیعی از اثرات مختلف را در این مواد جدید مورد کنکاش قرار دهیم.