Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Sel termoradiatif (TR) menghasilkan energi listrik dari energi panas melalui sambungan p-n. Proses ini melibatkan produksi kelebihan elektron dan hole karena perbedaan suhu antara sel dengan lingkungannya yang menghasilkan rekombinasi radiatif dan emisi foton. Tujuan dari tesis ini adalah untuk memperdalam pemahaman kita tentang bagaimana suhu, ketergantungan celah pita, kehilangan sub-celah pita (sub-bandgap), dan faktor rasio pembangkitan nonradiasi mempengaruhi efektivitas sel TR. Secara khusus, tesis ini berfokus pada semikonduktor celah pita langsung pada golongan III-V. Dengan menggunakan model keseimbangan terperinci dan perhitungan DFT, efisiensi dievaluasi berdasarkan ketergantungan suhu dan celah pita. Ditemukan bahwa material dengan energi celah pita yang lebih kecil tidak terlalu terpengaruh oleh sub-celah pita dan kehilangan panas. Oleh karena itu, material tersebut lebih efisien. Di antara material yang dikaji (GaAs, GaSb, InAs, InP, dan Si), InAs menunjukkan efisiensi tertinggi sekitar 24,99% pada suhu sel 1000 K. Hal ini disebabkan oleh energi celah pita yang kecil. Selain itu, material dengan celah pita langsung terbukti lebih efisien dalam mengubah radiasi termal menjadi listrik daripada material dengan celah pita tidak langsung. Tesis ini menunjukkan bahwa efisiensi sel TR dapat ditingkatkan secara signifikan dengan menggabungkan pita perantara, rekayasa celah pita, dan mengoptimalkan sifat intrinsik. Namun, eksperimen lebih lanjut diperlukan untuk memvalidasi temuan ini. Penelitian ini memberikan dasar untuk mengoptimalkan sel TR untuk mencapai konversi energi panas ke listrik yang lebih efisien. ......Thermoradiative (TR) cells generate electrical energy from thermal energy through p-n junctions. This process involves the production of an excess of electrons and holes owing to the temperature difference between the cell and its surroundings, resulting in radiative recombination and photon emission. The objective of this thesis is to deepen our understanding of how the temperature, bandgap dependencies, sub-bandgap loss, and nonradiative generation ratio factors influence the effectiveness of TR cells. In particular, it focuses on direct-bandgap semiconductors in the III-V group. Utilizing detailed-balance models and DFT calculations, the efficiency was evaluated based on temperature and bandgap dependencies. It was found that materials with smaller bandgap energies are less affected by sub-bandgap and heat losses; hence, they are more efficient. Among the examined materials (GaAs, GaSb, InAs, InP, and Si), InAs exhibited the highest efficiency of approximately 24.99% at a cell temperature of 1000 K. This was attributed to the small bandgap energy. Moreover, materials with direct bandgaps proved to be more efficient in converting thermal radiation to electricity than those with indirect bandgaps. This thesis suggests that the efficiency of TR cells can be significantly improved by incorporating an intermediate band, bandgap engineering, and optimizing the intrinsic properties. However, further experiments are required to validate these findings. This research provides a foundation for optimizing TR cells to attain more efficient thermal-to-electrical energy conversion.

Abstrak :
Optimasi kontrol kuantum merupakan teknik untuk mengontrol suatu sistem kuantum melalui pulsa medan eksternal. Teori tersebut digunakan untuk mencapai tujuan tertentu pada pengukuran kuantum hingga menghasilkan presisi yang maksimum. Penelitian ini berfokus pada optimasi kontrol pada sistem kuantum hibrida antara sirkuit Qubit Superkonduktor Transmon dengan Nitrogen Vacancy Centers Ensemble. Sirkuit tersebut dihubungkan dengan Transmission Line Resonator yang dibantu oleh driving field. Metode optimasi pulsa yang diterapkan pada sistem ini menggunakan algoritma Chopped RAndom Basis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa optimasi kontrol yang diterapkan pada driving field dapat meningkatkan nilai fidelitas transfer state dari 92% sampai 100% untuk menghasilkan gerbang kuantum c-phase dalam waktu 1.1 ns. ......Quantum control optimization is a technique for controlling a quantum system through external field pulses. The theory is used to achieve certain goals in quantum measurements to produce maximum precision. This research focuses on control optimization on a hybrid quantum system between the Transmon Superconducting Qubit circuit and the Nitrogen Vacancy Centers Ensemble. The circuit is connected to a Transmission Line Resonator assisted by a driving field. The pulse optimization method applied to this system uses the Chopped Random Basis algorithm. The results show that the control optimization applied to the driving field can increase the transfer state fidelity value from 92% until 100% to produce a c-phase quantum gate in 1.1 ns.

Abstrak :
Material Perovskite-like layered structrure (PLS) La2Ti2O7 merupakan material feroelektrik yang sangat aplikatif dengan didasarkan pada sifat piezoelektrik, piroelektrik, dan elektro optik yang dimilikinya. Feroelektrik dikatakan unggul ketika memiliki sifat dielektrik yang tinggi yang dapat diaplikasikan untuk DRAM (Dynamic Random Access Memory) pada kapasitornya. PLS La2Ti2O7 dengan substitusi Zn2+ di situs Ti (La2Ti2- xZnxO7) dengan x = 0.0, 0.1, 0.2 berhasil disintesis menggunakan metode sol-gel yang dilanjutkan dengan proses sintering. Karakterisasi sampel telah dilakukan untuk mempelajari sifat struktur dengan data hasil XRD, SEM-EDS, UV-Vis dan sifat listrik dengan metode sprektoskopi impedansi. Hasil uji XRD menunjukkan bahwa semua sampel La(Ti,Zn)O single phase dan memiliki struktur stabil monoklinik dengan space group P21. Jari-jari atom doping Zn2+ (0.74 Ǻ) yang lebih besar dari atom Ti4+(0.61 Ǻ) menyebabkan pergeseran sudut 2θ lebih rendah sehingga parameter kisi akan lebih besar dan sebanding dengan volumenya. Hasil uji SEM menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi Zn2+ menyebabkan grain size menurun yang konsisten dengan hasil yang diperoleh XRD yang mengkonfirmasi terjadinya penurunan cristalllite size seiring dengan kenaikan konsentrasi doping. Hasil EDX menunjukkan pada sampel murni tidak terdapat Zn di dalamnya dengan nilai persen atomic dan persen berat unsur Ti4+ menurun dan menunjukkan kenaikan pada unsur Zn2+ seiring kenaikan konsentrasi x. Hasil uji UV- Vis dengan data absorbansi diplot menggunakan metode tauc dan menghasilkan nilai energy band gap yang meningkat seiring kenaikan konsentrasi x. Hasil ini dikonfirmasi dengan hasil uji listrik yang menunjukkan nilai konstanta dielektrik yang meningkat dan konduktivitas yang meningkat seiring peningkatan konsentrasi x dikarenakan ada banyak kekosongan oksigen yang berkorelasi dengan hasil SEM. ......Perovskite-like layered structure (PLS) La2Ti2O7 is a highly applicable ferroelectric material based on its piezoelectric, pyroelectric, and electro-optic properties. Ferroelectric is said to be superior when it has high dielectric properties that can be applied to DRAM (Dynamic Random Access Memory) in the capacitor. PLS La2Ti2O7 with Zn2+ substitution at the B-site (La2Ti2-xZnxO7) with x = 0.0, 0.1, 0.2 was successfully synthesized using the sol-gel method followed by a sintering process. Sample characterization was carried out to study the structural properties using XRD, SEM-EDS, UV-Vis, and electrical properties using impedance spectroscopic methods. XRD test results showed that all samples of La(Ti,Zn)O were single phase and had a stable monoclinic structure with space group P21. The atomic radius of Zn2+ doped (0.74 ) which is larger than that of Ti4+ (0.61 ) causes a lower 2θ angular shift so that the lattice parameters (a, b, c) will be larger and proportional to the volume. The SEM test results show that the addition of Zn2+ concentration causes the grain size to decrease which is consistent with the results obtained by XRD which confirms a decrease in crystallite size along with the increase in doping concentration. The EDX results show that in the pure sample there is no Zn in it with the atomic percent and weight percent values of Ti4+ decreasing and showing an increase in Zn2+ as the concentration of x increases. The results of the UV-Vis test with absorbance data plotted using the tauc method and resulted in an energy band gap value that increased with the increase in x concentration. This result was confirmed by the electrical test results which showed an increasing dielectric constant value and an increasing conductivity with an increase in x concentration due to the presence of many oxygen vacancies which correlated with the SEM results.

Abstrak :
Semimetal topologi dan isolator topologi adalah kelas baru dari bahan kuantum. Semimetal Weyl telah menjadi topik yang menarik dan telah menarik perhatian luas karena struktur pita anomali dan sifat topologinya yang berbeda dari bahan lain. Kami menyelidiki Surface Plasmon Polariton (SPP) dari waveguide yang terbuat dari dua lapisan Weyl semimetals yang diapit oleh medium dielektrik dan dipengaruhi oleh electron scattering rate. Pada studi ini, dilakukan perhitungan untuk hubungan dispersi frekuensi dengan menerapkan persamaan maxwell untuk kontinuitas tangensial komponen medan listrik dan magnet sebagai boundary conditions dalam dua interface. Selanjutnya, menganalisis pengaruh laju hamburan elektron dan variasi ketebalan waveguide pada propagation length SPP. Peningkatan laju hamburan menyebabkan efek perluasan pada spektrum dispersi plasmon dan propagation length. Nilai ketebalan yang lebih besar cenderung membuat propagation length lebih besar. ......Topological semimetals and topological insulators are a new class of quantum materials. Weyl semimetals have become a topic of interest and have attracted widespread attention due to their anomalous band structure and topological properties that differ from other materials. We investigate the surface plasmon polariton (SPP) of a waveguide made of two layers of Weyl semimetals sandwiching a dielectric material incorporating the effect of electron scattering rate. In this study, the frequency dispersion relationship is calculated by applying Maxwell's equations for tangential continuity of electric and magnetic field components as boundary conditions in two interfaces.. Furthermore, it analyzes the effect of the electron scattering rate and thickness variation of the waveguide on the propagation length of SPP. Increasing the scattering rate causes a broadening effect on the plasmon dispersion spectrum and propagation length. The larger value of the thickness tends to make the propagation length larger.

Abstrak :
ABSTRAK Sistem terkorelasi kuat adalah sistem dimana skala energi untuk interaksi antar partikel tidak lagi dapat diabaikan. Dynamical Mean Field Theory(DMFT) menjadi salah satu metode yang banyak dikenal sebagai metode ampuh untuk menjelaskan fisika dari sistem terkorelasi kuat. Disini kami mempelajari metode penyelesaian impuritas yang tersedia di DMFT untuk model Hubbard, model paling sederhana dalam sistem terkorelasi kuat. Dengan melihat berbagai keterbatasan metode penyelesaian impuritas dengan sumberdaya numerik yang murah, kami mengembangkan metode penyelesaian impuritas dengan numerik yang murah lainnya yang dikembangkan dari metode medan rata-rata dengan melibatkan fluktuasi okupasi sebagai kuantitas numerik. Dengan melihat efek fluktuasi, kami membandingkan hasil tersebut dengan metode penyelesaian impuritas lainnya, yakni medan rata-rata dan iterasi perturbasi teori yang dipelajari pada keadaan paramagnetik dan antiferomagnetik. Kami simpulkan bahwa fluktuasi okupasi belum sepenuhnya mampu menjadi metode penyelesaian impuritas yang baik, namun memberikan hasil yang menarik untuk digunakan sebagai koreksi dari iterasi perturbasi teori.

---

ABSTRACT Strongly correlated system is physical system where the interaction among particle cannot be neglected. Dynamical Mean Field Theory(DMFT) becomes one of the established method to explain and calculate physical observable of strongly correlated system. Here we study the impurity solver in DMFT for Hubbard model, the simplest model for strongly correlated system. We realizing that exact impurity solver gives high numerical cost, where approximate impurity solver gives relative low numerical cost. Here we develop another low numerical cost to aim more exact result than approximate method, where we developed it from mean-field method where is the occupation fluctuation is taking into account in the semi-classical sense. We compare this method by another lower numerical impurity solver, i.e mean-field and iterated perturbation theory, where they are studied in restricted case of paramagnetic and unrestricted case of magnetic ordering. We concluded that occupation fluctuation not really giving exact result if we compared to mean-field and iterated perturbation theory, but becomes interesting if we implement occupation fluctuation as iterated perturbation theory correction.

Abstrak :
Studi materi pada sistem yang berkorelasi kuat adalah topik penting karena interaksi material yang kuat antar-partikel dapat menghasilkan berbagai sifat fisik dan fenomena khusus. Beberapa metode komputasi telah dikembangkan untuk menemukan sifat sistem secara akurat menggunakan model Hubbard, tetapi banyak di antaranya membutuhkan biaya komputasi yang besar untuk mendapatkan hasil yang baik. Di Dalam penelitian ini kami mengusulkan pendekatan baru dalam kerangka kerja Dynamical Mean framework Theory (DMFT) yang melibatkan algoritma yang lebih sederhana dan diharapkan menghabiskan biaya komputasi lebih sedikit dibandingkan dengan metode sebelumnya. Algoritma ini diimplementasikan dengan membangun elemen matriks energi mandiri lokal yang bergantung pada fluktuasi hunian. Kemudian diintegrasikan ke semua konfigurasi hunian yang dimungkinkan untuk mendapatkan interaksi fungsi hijau. Matriks fungsi Hijau yang diperoleh kemudian digunakan untuk menghitung kepadatan negara (DOS) dan jumlah fisik lainnya. Kasus ini meninjau kondisi pengisian kuartal. Hasil komputasi yang dilakukan menunjukkan hasil kesenjangan ketika tolakan Coulomb cukup tinggi dan menunjukkan tren pseudogap akan semakin menghilang seiring dengan meningkatnya suhu. Sistem mempertahankan karakter paramagnetik untuk semua kondisi yang dipelajari. ......Material studies on strongly correlated systems are important topics because of interactions strong inter-particle constituent material can produce various physical properties and phenomena special. Several computational methods have been developed to find the nature of the system accurately using the Hubbard model, but many of them are requires large computing costs to get good results. In this research we propose a new approach within the Dynamical Mean framework Field Theory (DMFT) which involves a simpler and expected algorithm spend less computing costs compared to the method previous. This algorithm is implemented by constructing matrix elements local self-energy that depends on occupancy fluctuations. Then integrated to all occupancy configurations that are possible to get the Green function interaction. The Green function matrix obtained is then used to calculate state density (DOS) and other physical quantities. This case reviews the conditions for quarter filling. The computational results carried out show the result of a gap when the Coulomb repulsion is high enough and shows pseudogap trends will increasingly disappear along with increasing temperature. System retain paramagnetic character for all conditions studied.

Abstrak :
ABSTRAK Plasmon, yang secara konvensional dikenal sebagai kuanta dari osilasi plasma elektron pada metal, ditemukan secara non-konvensional melalui sebuah eskperimen yang dilakukan pada material Oksida Strontium Niobate dengan penambahan Oksigen (SrNbO3.4). Plasmon pada eksperimen ini muncul pada rentang frekuensi cahaya tampak hingga ultraviolet, dimana kemunculannya ini disebabkan oleh kurungan yang diakibatkan oleh pembentukan bidang berdimensi nanometer pada material SrNbO3.4 akibat keberadaan oksigen tambahan. Eksperimen ini kemudian memotivasi kami untuk mempelajari pembentukan plasmon non-konvensional di material tersebut dengan cara memodelkan sistem hipotetik yang berupa rantai linear lima situs atom menggunakan model Hubbard 1D di sekitar pengisian kuartal. Model tersebut kemudian dikerjakan dengan menggunakan metode diagonalisasi eksak yang kemudian dilanjutkan dengan mengkonstruksi fungsi Green retardasi melalui representasi Lehmann. Kami tertarik untuk menghitung fungsi respon optik dengan menggunakan formula Kubo dari teori respon linier. Hasil yang kami dapatkan melalui perhitungan tersebut menunjukkan bahwa sinyal plasmonik konvensional dapat dimodifikasi dengan mengikutsertakan aspek interaksi Coulomb inter-site pada perhitungan.

---

ABSTRACT Plasmons, which are conventionally known as quanta of electron plasma oscillations in a metal, were discovered unconventionally in an experiment of Strontium Niobate Oxide with oxygen enrichment (SrNbO3.4). Plasmons revealed in this experiment arise in the visible-ultraviolet range due to a confinement created by additional oxygens forming nanometer-spaced planes. This experimental background motivates us to study the formation of unconventional plasmons in the material by modeling a hypothetical system described by five linear chain atomic sites Hubbard 1D model around quarter filling. The model is then solved by Exact Diagonalization method, from which we construct the corresponding retarded Green function via Lehmann representation. Our interest is to calculate the optical response functions using Kubo formula of the linear response theory. Our results show that the conventional plasmonic signals get modified by the presence of on-site Coulomb interactions. In addition, we observe that unconventional plasmons behaving similarly to those found in the experiment, arise when the Coulomb inter-site interaction is applied to the calculation.

Abstrak :
Sebuah studi eksperimental baru-baru ini pada Sr_(1-y) NbO_(3+δ) mengungkapkan bahwa terdapat material yang memiliki sifat anisotropi yang sangat tinggi dalam sifat-sifat transpor dan optis material. Material tersebut berperilaku sebagai konduktor pada sumbu kristal a, tetapi berperilaku sebagai insulator pada sumbu kristal b dan c. Kami berhipotesis bahwa sifat anisotropi terjadi karena adanya susunan unik orbital yang terjadi pada atom tertentu dan memiliki kontribusi tinggi di sekitar energi Fermi. Untuk mengetahui orbital yang paling berkontribusi tersebut, kami melakukan perhitungan density functional theory (DFT) dan mengekstrak parameter tight-binding untuk membangun matriks hamiltoniannya. Selanjutnya, kami mereduksi orbital yang memiliki kontribusi rendah pada rentang energi di sekitar energi Fermi, sampai kami mendapatkan Hamiltonian minimal yang masih membawa karakteristik anisotropik yang kuat. Hasil mengungkapkan bahwa yang menyebabkan material menjadi logam adalah atom yang jauh dari interface, dan interface tersebut yang memisahkan setiap 5 lapisan pada rantai-rantai oktahedral NbO6 menyebabkan material menjadi insulator. Berdasarkan bentuk hamiltonian minimal, kita dapat menyarankan kepada kristalografer bentuk lain dari struktur kristal yang memiliki sifat anisotropik serupa. ......A recent experimental study on Sr_(1-y) NbO_(3+δ) revealed that the material has very high anisotropy in its transport and optical response characteristics. The material behaves as a conductor in the a-axis, but as an insulator in the b and c crystal axes. We hypothesize that the strong anisotropy occurs because of the unique arrangement of orbitals of certain atoms around the Fermi level. To find out the most contributing orbitals, we do density functional theory (DFT) calculation and map the results to construct a multi-band tight-binding Hamiltonian. We remove the orbitals that have low contribution to the main feature of the band structure around the Fermi level, until we obtain a minimal Hamiltonian that still carries the strong anisotropic characteristic. Our results reveal that causes the material to be metal are atoms that are far from the interface, and the interface that separated the chain-like octahedral NbO_6 for every 5 layers causes the material to become an insulator. And based on minimal Hamiltonian, we can suggest other forms of crystal structure that have anisotropic properties to the crystallographer.