PEMODELAN TEKSTUR SPIN RUANG MOMENTUM PADA MATERIAL BILAYER RHENIUM DICHALCOGENIDES (ReX2) MENGGUNAKAN DENSITY FUNCTIONAL THEORY

Syahrul Ramadhani, Moh. Adhib Ulil Absor, S.Si., M.Sc., Ph.D.

2023 | Skripsi | FISIKA

Telah dilakukan kajian komputasi berdasarkan density functional theory (DFT) pada material bilayer ReX2 (X = S,Se) dengan efek interaksi spin orbit (SOI) dan efek pergeseran antara satu lapisan terhadap lapisan lainnya pada ReX2. Baik pada material bilayer ReS2 dan bilayer janus ReSSe ditemukan bahwa adanya efek Rashba yang anisotropik pada pita konduksi minimum (CBM). Besar dari parameter Rashba untuk material bilayer ReS2 dan bilayer janus ReSSe berturut-turut adalah alfa(R) = 18 - 43 meV Å dan 1,4 meV Å . Tekstur spin dari material bilayer ReS2 berputar masuk ke titik Gamma. Kemudian setelah diberi efek pergeseran ditemukan bahwa tekstur spinnya berkebalikan dari titik awalnya, menjadiberputar keluar dari titik Gamma yang disebabkan oleh perbedaan arah polarisasi yang diinduksi oleh efek pergeseran. Tekstur spin dari material bilayer janus ReSSe pada posisi awal maupun ketika diberi efek pergeseran tetap berputar di sekitar titik Gamma dikarenakan polarisasi yang disebabkan oleh struktur janusnya itu sendiri lebih kuat daripada polarisasi yang diinduksi oleh efek pergeseran. Penelitian ini menunjukkan bahwa material bilayer ReS2 merupakan material yang menjanjikan dalam pengembangan perangkat spintronik, sementara material bilayer janus ReSSe perlu dikaji lebih dalam untuk mengetahui potensi dari material ini untuk perangkat spintronik.

Computational studies based on density functional theory (DFT) have been conducted on ReX2 (X = S, Se) bilayer materials with spin orbit interaction (SOI) effects and sliding effects between adjacent layer in ReX2. In both bilayer ReS2 bilayer and bilayer jannus ReSSe materials, it is found that there is an anisotropic Rashba effect at the conduction band minimum (CBM). The magnitude of the Rashba parameter for the ReS2 bilayer and janus ReSSe bilayer materials are  alpha(R) = 18 - 43 meV Å dan 1,4 meV Å, respectively. The spin texture of the bilayer ReS2 material rotates into the Gamma point. After applying sliding effect, it is found that the spin texture is reversed from its initial point, being rotated out of the Gamma point due to the difference in polarization direction induced by the sliding effect. The spin texture of the bilayer janus ReSSe material in the initial position as well as when sliding effet applied remains rotating around the Gamma point because the polarization caused by the janus structure itself is stronger than the polarization induced by the sliding effect. This research shows that ReS2 bilayer material is a promising material in the development of spintronic devices, while ReS2 bilayer material is a promising material in the development of spintronic devices.

Kata Kunci : bilayer ReX2, density functional theory, efek pergeseran, parameter Rashba, spintronik, tekstur spin