Παρασκευή με την τεχνική της καθοδικής ιοντοβολής και χαρακτηρισμός νανοδομικών λεπτών υμενίων των ενώσεων Bi2Te3 και Bi2Se3 με ιδιότητες τοπολογικών μονωτών

Μπιδινάκης, Κωνσταντίνος; Bidinakis, Konstantinos

dc.contributor.author	Μπιδινάκης, Κωνσταντίνος	el
dc.contributor.author	Bidinakis, Konstantinos	en
dc.date.accessioned	2016-05-31T09:09:45Z
dc.date.available	2016-05-31T09:09:45Z
dc.date.issued	2016-05-31
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42563
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.10515
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Τοπολογικοί μονωτές	el
dc.subject	Λεπτά υμένια	el
dc.subject	Καθοδική ιοντοβολή	el
dc.subject	Τελλουριούχο Βισμούθιο Bi2Te3	el
dc.subject	Σεληνιούχο Βισμούθιο Bi2Se3	el
dc.subject	Topological insulators	en
dc.subject	Thin films	en
dc.subject	Sputtering	en
dc.subject	Bismuth Telluride Bi2Te3	en
dc.subject	Bismuth Selenide Bi2Se3	en
dc.title	Παρασκευή με την τεχνική της καθοδικής ιοντοβολής και χαρακτηρισμός νανοδομικών λεπτών υμενίων των ενώσεων Bi2Te3 και Bi2Se3 με ιδιότητες τοπολογικών μονωτών	el
dc.title	Preparation and characterization of Bi2Te3 and Bi2Se3 nanostructured thin films grown by sputtering	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Νανοϋλικά	el
heal.classification	Nanomaterials	en
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/36437d7c4a65ec9fe273b8cfff31557cb2ee11f9
heal.classificationURI	http://lod.nal.usda.gov/137885
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-02-01
heal.abstract	Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας παρασκευάστηκαν με τη μέθοδο της καθοδικής ιοντοβολής και χαρακτηρίστηκαν, μονοστρωματικά και πολυστρωματικά λεπτά υμένια των ενώσεων Bi2Te3 και Bi2Se3, σε υποστρώματα πυριτίου και οξειδίου του μαγνησίου. Οι παραπάνω ενώσεις βρίσκονται στο επίκεντρο της έρευνας Φυσικών Επιστημών, γιατί επιδεικνύουν ιδιότητες τοπολογικών μονωτών. Οι τοπολογικοί μονωτές παρουσιάζουν την εξής ενδιαφέρουσα ιδιομορφία: είναι μονωτές στο εσωτερικό τους, αλλά εμφανίσουν μεταλλικές - αγώγιμες καταστάσεις στην επιφάνειά τους. Ο κυριότερος λόγος γι’ αυτή την ‘παράξενη’ συμπεριφορά τους, είναι η ιδιοστροφορμή - το γνωστό spin - των ηλεκτρονίων. Οι τοπολογικοί μονωτές είναι πολλά υποσχόμενοι για την πρόοδο της νανοηλεκτρονικής και του θερμοηλεκτρισμού και επίσης πιθανώς να μπορούν να δώσουν απαντήσεις σε δύσκολα ερωτήματα της Φυσικής, που αφορούν σε Φυσική Υψηλών Ενεργειών και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων, καθώς ήδη υπάρχουν υποψίες ότι κάποια ‘σωματίδια’ όπως τα φερμιόνια Majorana ή τα αξιόνια μπορούν να ανιχνευθούν στους τοπολογικούς μονωτές. Για τον χαρακτηρισμό των δειγμάτων χρησιμοποιήθηκαν οι εξής διατάξεις: ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM), μικροσκόπιο ατομικών δυνάμεων (AFM), περίθλαση ακτίνων X (XRD), προφιλόμετρο και σύστημα μέτρησης φυσικών ιδιοτήτων (PPMS). Από τα αποτελέσματα των μετρήσεων, μπορέσαμε να προβούμε σε έναν πλήρη χαρακτηρισμό των δειγμάτων μας ως προς την επιφανειακή τους τοπογραφία, την κατανομή του μεγέθους των κόκκων τους, τον ρυθμό απόθεσής τους, την κρυσταλλογραφική δομή τους και την μαγνητοαντίστασή τους υπό σταθερή θερμοκρασία ή σταθερό μαγνητικό πεδίο. Τέλος, για την περαιτέρω μελέτη της δομής τους, κάποια δείγματα υποβλήθηκαν σε κατεργασία ανόπτησης στους 300οC. Τα πειράματά μας αποτελούν μια πλήρη πηγή πληροφοριών της δομής και των ιδιοτήτων των ενώσεων Bi2Te3 και Bi2Se3, που αποτελούν δομές που δίνουν την δυνατότητα ανάπτυξης διατάξεων και μελλοντικών εφαρμογών, που θα κάνουν χρήση των αξιόλογων θερμοηλεκτρικών τους ιδιοτήτων.	el
heal.abstract	For this diploma thesis, we prepared (using the sputtering technique) and characterized monolayer and multilayer thin films of the compounds Bi2Te3 and Bi2Se3, in silicon and magnesium oxide substrates. These compounds are at the forefront of Natural Science research, because they exhibit topological insulator properties. Topological insulators display the following interesting peculiarity: they are insulators in their interior, but demonstrate metal - conductive states on their surface. The main reason for this 'strange' behavior is the spin of the electrons. Topological insulators are promising for the progress of nanoelectronics and thermoelectricity, while also possibly being able to provide answers to difficult questions, regarding High Energy Physics and Particle Physics, as it is already suspected that some 'particles' such as the Majorana fermions or the axions can be detected in topological insulators. For the characterization of our samples, we used the following equipments: a scanning electron microscope (SEM), an atomic force microscope (AFM), X-ray diffraction technique (XRD), a profilometer and the physical property measuriement system (PPMS). From our results, we were able to make a full characterization of our samples as of their surface topography, the size distribution of their grains, their deposition rate, their crystal structure and their magnetoresistance and Hall resistance at a constant temperature or at a constant magnetic field. Finally, for further study of their structure, some samples were subjected to an annealing treatment at 300oC. Our experiments are a complete source of information for the structural and magnetic properties of the compounds of Bi2Te3 and Bi2Se3, which could be used for future devices and applications that will make use of their novel thermoelectric properties.	en
heal.advisorName	Χαριτίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Χαριτίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Ζουμπουλάκης, Λουκάς	el
heal.committeeMemberName	Αργυρούσης, Χρήστος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Επιστήμης και Τεχνικής των Υλικών (ΙΙΙ)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	155 σ.
heal.fullTextAvailability	true