Spin-orbit etkileşiminin süperiletkenliğe etkisinin yoğunluk fonksiyonel teorisi ile incelenmesi

Abstract

Tez çalışmasında deneysel olarak süperiletken oldukları belirlenmiş farklı kristal yapıya sahip malzemelerin yapısal, elektronik, titreşim ve elektron-fonon etkileşim özellikleri yoğunluk fonksiyonel teorisi ile hesaplanmıştır. Bu hesaplamalarda spin-orbit etkisinin bileşiklerin incelenen fiziksel özellikleri üzerinde nasıl bir etki oluşturduğu araştırılmış ve elde edilen veriler tez kapsamında sunulmuştur. Farklı kristal yapılardaki bileşiklerin incelemesi sonucunda spin-orbit etkisinin her bir bileşik için farklı etkiler ortaya çıkardığı bulunmuştur. Bu sayede hangi bileşiklerde spin-orbit etkisi önemli, hangilerinde ihmal edilebilir olduğu ayrıntılı biçimde incelenmiştir. İncelemelerimizde görülmüştür ki Fermi enerji seviyesi geçiş metalinin d-kabuğundan gelen elektronların etkisi altında olan bileşiklerde spin-orbit etkileşimi oldukça büyük önem arz etmektedir. Aynı zamanda merkezi-simetrik olmayan bileşiklerde Rashba tipi spin-orbit etkileşiminin görülmesi gradyan bir elektrik alanın bileşiğin kristal yapısı içerisinde oluşması nedeniyle spin yoğunluğuna bağlı fonksiyonların önem kazanmasına neden olmaktadır.

In this study structural, electronic, vibrational and electron-phonon interaction properties of superconducting materials, which are possess different crystal structure, are investigated by using density functional theory. In this calculations the effect of spin-orbit interaction on physical properties for ths materials is investigated and presented. For each different crystal structure, the effect of spin-orbit interaction is thoroughly studied and differentiate if the spin-orbit interaction is important or not. It is observed that when the materials' Fermi level is dominated with the transverse metals' d-shell, spin-orbit interaction is quite important. At the same time in a noncentrosymmetric material the Rashba type spin-orbit interaction cause a gradient electic field in the crystal and make the spin-dependent functions became important.