Geçiş metali dikalkojenitlerde elektronik faz geçişleri

Geçiş metali dikalkojenitler, son yıllarda elektronik, spintronik ve optoelektronik gibi alanlardaki uygulamaları ile dikkat çeken iki boyutlu malzemelerdir. Bu malzemeler, içsel ve dışsal etkiler sonucu elektronik faz geçişi sergileyebilme potansiyelleri ile öne çıkar. Bu tez çalışması, geçiş metali dikalkojenitlerdeki elektronik faz dönüşümlerini incelemeyi amaçlar ve bu bağlamda Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisine başvurur. Araştırmanın ilk hipotezi, yarı iletken VS_2'nin bant aralık enerjisinin tek ve iki eksenli zorlanmalar ile ayarlanabileceği ve mekanik deformasyon ile yarı iletken fazdan metalik faza geçiş sağlanabileceği üzerine kuruludur. Çalışma sonucunda, VS_2'nin hem tek hem de iki eksenli çekme zorlanmaları sonucu bant aralık enerjisinin arttığı ve çekme zorlanması ile yarı iletkenden metalik faza geçiş yaptığı görülür. İkinci hipotez, henüz deneysel olarak üretilmemiş VSSe'nin tek katmanlı yapıda yarı iletken olacağı ve katman sayısının artmasıyla bant aralık enerjisinin kapanacağı yönündedir. Yapılan çalışmalar, VSSe'nin tek katmanlı yapıda kararlı ve ferromanyetik yarı iletken olduğunu, katman sayısı arttıkça bant aralık enerjisinin azaldığını ve yarı iletkenden yarı metalik faza geçtiğini ortaya koyar. Tez çalışmasının son bölümünde, yarı iletken tek katmanlı VSSe'nin dış elektrik alan ve iç manyetik düzenleme ile bant yapısının nasıl etkileneceği inceler. Elde edinilen bulgular, dış elektrik alanın VSSe'nin bant aralık enerjisini değiştirebildiğini ve yeterli alan uygulandığında yarı iletken-metal faz geçişin tetiklenebildiğini ortaya koyar. Ayrıca,. ferromanyetik düzenden antiferromanyetik düzene geçiş ile bant aralık enerjisinin azaldığı ve bant yapısında önemli değişimler olduğu görülür. Spin-orbit bağlanması incelendiğinde, VSSe'nin vadi polarizasyonuna sahip olduğu belirlenir. Sonuç olarak, bu tez çalışmasından elde edilen bulgular, VS_2 ve VSSe'nin faz mühendisliği, vadi elektroniği ve spintronik uygulamaları için önemli bilgiler sunar.