Laporkan Masalah

Kajian Komputasional Valley Splitting pada Heterointerface WS2/CoO Menggunakan Metode Density Functional Theory

ARIF LUKMANTORO, Moh. Adhib Ulil Absor, S.Si., M.Sc., Ph.D

2021 | Skripsi | S1 FISIKA

Telah dilakukan perhitungan komputasional berbasis density functional theory (DFT) pada heterointerface WS2/CoO untuk mengetahui karakterisik elektronik dan valleytronic material. Perhitungan dimulai dengan melakukan optimasi struktur monolayer WS2, bulk CoO fase kubik dan heksagonal. Setelah itu dimodelkan dua heterointerface yang merupakan kombinasi dari WS2 dengan CoO fase kubik dan CoO fase heksagonal. Karakterisik elektronik dan valleytronic dapat diketahui dengan menghitung struktur energi, rapat keadaan, dan struktur spin pada material. Hasil kalkulasi menunjukkan menunjukkan adanya perubahan sifat non-magnetik ke sifat magnetik pada WS2 ketika di-interface-kan dengan CoO. Interface CoO akan memberikan induksi magnetik kepada WS2 sehingga menyebabkan pemecahan time reversal symmetry pada WS2. Hilangnya time reversal symmetry menyebabkan valley splitting diantara Q dan Q’ point pada unoccupied state sebesar 186 meV untuk kombinasi WS2 dengan CoO fase kubik dan 70 meV untuk kombinasi WS2 dengan CoO heksagonal. Hasil kalkulasi spin texture juga menunjukkan adanya perbedaan konfigurasi spin pada Q dan Q’ point. Dari hasil perhitungan komputasi yang telah dilakukan menunjukkan bahwa heterointerface WS2/CoO memiliki potensi untuk dijadikan material valleytronic.

Density Functional Theory calculation has been done for calculating electronic and valleytronic properties on WS2/CoO heterointerface. This work is started by optimizing the structure of WS2 monolayer, cubic and heksagonal CoO bulk. The models of heterointerface have been designed from the combination of WS2 with cubic and hexagonal CoO. Electronic and valleytonic properties can be known by band structures, density of states, and spin texture of materials. The results show that non-magnetic WS2 became to magnetic material because interface with CoO. The presence of CoO gives magnetic induction to WS2 which break the time revesal symmetry on WS2. The broken time reversal symmetry causes valley splitting between Q and Q’ point in the unoccupied state. In this work valley splitting on the combination WS2 with cubic CoO and WS2 with hexagonal CoO are 186 meV and 70 meV, respectively. Spin texture has also been calculated and the results show that spin configuration at Q and Q’ have opposite sign (down and up, respectively) that indicates valley splitting on the heterointerface. This results show that WS2/CoO heterointerface is potentially to become a valleytronic device.

Kata Kunci : Density Functional Theory, heterointerface WS2/CoO, time reversal symmetry, struktur elektronik, valley splitting, valleytronic

  1. S1-2021-409388-abstract.pdf  
  2. S1-2021-409388-bibliography.pdf  
  3. S1-2021-409388-tableofcontent.pdf  
  4. S1-2021-409388-title.pdf