Kontrolowanie właściwości elektronowych powierzchni ciał stałych, szczególnie tych o zmniejszonej wymiarowości (np. 2D), jest istotnym problemem inżynierii materiałowej w skali nanometrowej. Do obiecujących i intensywnie badanych materiałów w tym zakresie należą tzw. materiały dirakowskie [1], a wśród nich izolatory topologiczne [2,3] oraz układy oparte na grafenie lub grafeno-podobne. Cechą wspólną tych materiałów jest występowanie liniowej zależności dyspersyjnej (tzw. stożka Diraca), która charakteryzuje występowanie w strukturze bezmasowych elektronów.

Jednym z problemów aplikacyjnych jest oddziaływanie materiału dirakowskiego z układami konwencjonalnymi (podłożem lub zaadsorbowaną nanostrukturą), które może powodować zaburzenie liniowej dyspersji pasm elektronowych. Celem prezentacji jest nakreślenie problematyki modyfikacji struktury elektronowej wybranych materiałów dirakowskich (grafen na powierzchni rutenu, cienkie warstwy krystaliczne na powierzchni izolatora topologicznego Bi2Se3) na bazie obliczeń w teorii funkcjonału gęstości (ang. density functional theory – DFT).

Część obliczeń wykonano w Poznańskim Centrum Superkomputerowo-Sieciowym, a także z wykorzystaniem Infrastruktury PL-Grid.

Praca finansowana ze środków:

– Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego (projekt nr 06/62/DSPB/2173),

– Narodowego Centrum Nauki (projekt OPUS nr 2014/15/B/ST3/02927).

[1] T.O. Wehling, A.M. Black-Schaffer, A.V. Balatsky, Adv. Phys. 63, 1-76 (2014).

[2] M.Z. Hasan, C.L. Kane, Rev. Mod. Phys. 82, 3045-3067 (2010).

[3] M. Hermanowicz, M.W. Radny, Comput. Mater. Sci. 117, 76-82 (2016).