PENGHITUNGAN NUMERIK RAPAT KEADAAN (DENSITY OF STATES) GRAPHENE BILAYER DENGAN PENDEKATAN IKATAN KUAT MENGGUNAKAN METODE RAMBATAN WAKTU TROTTER-SUZUKI

WAHYU SETIAWAN, Dr. Iman Santoso, M.Sc.

2021 | Tesis | MAGISTER FISIKA

Telah dilakukan perhitungan rapat keadaan (density of states) material graphene bilayer model ikatan kuat atau Tight-Binding (TB) melalui penyelesaian persamaan Schrodinger Gayut Waktu (PSGW) menggunakan metode Trotter-Suzuki. Pembangkitan fungsi gelombang awal dilakukan dengan menggunakan bilangan acak kompleks sebagai fungsi superposisi dari basis tiap-tiap site atom struktur heksagonal untuk memperoleh fungsi korelasi. Hasil perhitungan fungsi korelasi kemudian ditransformasi Fourier untuk menghitung rapat keadaan. Penelitian ini terfokus pada perhitungan rapat keadaan dari graphene bilayer model AA-Stacking. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode Trotter-Suzuki sangat efisien digunakan untuk menghitung rapat keadaan dari sistem atom yang besar. Model TB dapat menjelaskan rapat keadaan material graphene bilayer dengan variasi ukuran sistem dan hopping parameter. Banyaknya jumlah atom (site) yang ditinjau mempengaruhi keteraturan hasil perhitungan DOS. Semakin banyak atom yang ditinjau, semakin teratur perhitungan DOS yang dihasilkan. Variasi nilai hopping interlayer mengakibatkan munculnya singularitas van Hove di level tenaga Fermi untuk t1 sama dengan t2 dan bertambahnya sifat metallicity dengan bertambahnya nilai DOS pada level tenaga Fermi untuk t1 lebih rendah t2

The density of states of the bilayer graphene material with Tight-Binding (TB) model has been calculated by solving the Time Dependent SchrÓ§dinger Equation (TDSE) with Trotter-Suzuki formula. The generation of the initial wave function is carried out by using a random complex number as a superposition function of the base of each hexagonal structure atomic site to obtain the correlation function. The results of the calculation of the correlation function are then Fourier transformed to calculate the density of the state. This research focuses on calculating the state density of the graphene bilayer AA-Stacking. The results showed that the Trotter-Suzuki method was very efficient in calculating the state density of large atomic systems. The TB model can explain the density of states of the bilayer graphene material with variations in system size and hopping parameters. The number of atoms (sites) reviewed affects the regularity of the DOS calculation results. The more atoms that are reviewed, the more orderly the DOS calculations will be generated. The variation of the hopping interlayer value would be appear van Hove singularity at the Fermi level for t1 equal t2 and increase in the metallicity properties with the increase in the DOS value at the Fermi level for t1 more less than t2

Kata Kunci : graphene bilayer, rapat keadaan, metode Trotter-Suzuki