Študija valov gostote naboja NbSe$_3$ s tunelskim mikroskopomIskra, Andrej (Avtor) Škarabot, Miha (Mentor) tuneliranjevrstični tunelski mikroskop (VTM)valovi gostote nabojaNbSe3 Fourierova transformacijaNiobijev triselenid (NbSe$_3$) je anorganska spojina iz družine kvazi enodimenzionalnih trihalkogenidov prehodnih kovin. Njegovo zgradbo lahko opišemo s kolonami trigonalnih prizem, pri čemer halkogeni atomi zasedajo njihova oglišča, v središču pa najdemo kovinske atome. Ti stolpci so zloženi v plasteh, ki so med seboj povezane z relativno šibkimi van der Waalsovimi vezmi. Zaradi take strukture kažejo ti materiali eno- kot tudi dvo-dimenzionalno naravo, elektroni v njih pa tvorijo valove gostote naboja (VGN). Osnovna struktura NbSe$_3$ je sestavljena iz treh tipov kolon, ki se razlikujejo po dimenzijah osnovnih ploskev prizem, ki kolono sestavljajo. Med ohlajanjem materiala s sobne temperature pride do dveh Peierlsovih prehodov. Pri prehodu pri temperaturi $\mathrm{Tp_1=144\;K}$ pride do pojava prvega VGN z valovnim vektorjem $q_1 = \left(0, 0.241b^{*},0\right)$, pri prehodu pri temperaturi $\mathrm{Tp_2=59\;K}$ pa do pojava drugega VGN z valovnim vektorjem $q_2 = \left(0.5a^{*}, 0.260b^{*},0.5c^{*}\right)$, kjer so $a^{*}$, $b^{*}$ in $c^{*}$ inverzne vrednosti dimenzij osnovne celice kristala NbSe$_3$. V preteklosti je bilo določeno na katerih kolonah in v kakšnih kombinacijah se dejansko pojavita ta dva VGN, vendar pa so rezultati preliminarnih meritev na Institutu Jožef Stefan z navedbami v literaturi ne skladajo. Pred nadaljnjimi študijami materiala NbSe$_3$ je bilo zato potrebno nedvoumno določiti na katerih kolonah se pojavijo VGN ter ali in na katerih kolonah pride do pojava obeh VGN. Najprimernejše orodje za take preiskave je vrstični tunelski mikroskop (VTM), ki poleg atomske omogoča tudi elektronsko preiskavo površin materialov. Z VTM nam je uspelo posneti dovolj velike slike površine NbSe$_3$ na katerih je hkrati vidna atomska struktura in VGN. S Fourierovo transformacijo smo analizirali slike in identificirali posamezne kolone ter oba VGN. Ugotovili smo, da se na koloni $III$ pojavlja valovni vektor $q_{2b}$, na koloni $I$ pa se pojavljata oba, $q_{1b}$ in $q_{2b}$. Na kolonah III je bilo v nekaterih primerih šibko videti tako valovni vektor $q_{1b}$ kot tudi $q_{2b}$. Ti rezultati so v nasprotju z rezultati, objavljenimi v literaturi.20192019-09-29 07:45:14Zaključna naloga111384sl