PENGARUH MEDAN LISTRIK TERHADAP SPIN SPLITTING PADA SISTEM WX2 (X = S, Se, Te) MONOLAYER : KAJIAN KOMPUTASIONAL BERBASIS DENSITY FUNCTIONAL THEORY DAN ANALISIS MENGGUNAKAN TEORI GANGGUAN k.p

YUSUF AFFANDI, Prof. Drs. Kamsul Abraha, Ph.D.; Dr. Moh. Adhib Ulil Absor, M.Sc.

2018 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Telah dilakukan kajian komputasi berbasis Density Functional Theory (DFT) mengenai pengaruh medan listrik terhadap spin splitting pada sistem WX2 monolayer dan analisis menggunakan teori gangguan k.p. Penelitian ini menunjukkan adanya spin-splitting baru yang disebut sebagai Rashba spin-splitting di sekitar Gamma point pada sistem WX2 monolayer akibat pemberian medan listrik luar hingga 0,6 V/Ã…. Spin-splitting tersebut telah diidentifikasi menggunakan teori gangguan k.p, sehingga diperoleh parameter Rashba untuk setiap sistem WX2 monolayer. Selain itu, juga diperoleh bentuk orientasi polarisasi spin di sekitar Gamma point dari hasil perhitungan spin texture, yang menunjukkan arah polarisasi spin searah jarum jam untuk lower band dan berlawanan arah jarum jam untuk upper band. Dengan analisis berbasis teori gangguan k.p, diperoleh polarisasi spin yang konsisten dengan hasil perhitungan DFT. Hasil penelitian ini menegaskan bahwa dengan adanya Rashba spin-splitting akibat pemberian medan listrik luar, menjadikan sistem WX2 monolayer menjanjikan untuk aplikasi divais SFET.

A computational investigation based on Density Functional Theory (DFT) on the influence of electric field on the spin splitting in WX2 (X = S, Se, Te) monolayer system and analysis using k.p perturbation theory has been carried out. This study finds out a new spin splitting called Rashba spin splitting around Gamma point in WX2 monolayer system due to external electric field. This spin splitting has been identified using k.p perturbation theory and it sields the Rashba parameter up to third order for each WX2 monolayer system. Moreover, this study obtains the spin polarization around Gamma point from the spin textures calculation, which shows that orientation of spin polarization are counter-clockwise and clockwise for upper band and lower band, respectively. Using k.p perturbation theory analysis, it obtains the spin polarization which consistent with the DFT calculation. This results clarify that Rashba spin splitting due to external electric field leads WX2 monolayer to be a potential candidates for SFET device application.

Kata Kunci : DFT, teori gangguan k.p, Rashba spin-splitting, sistem WX2 monolayer.