Elektronska svojstva Van der Waalsovih heterostruktura iz prvih principa

U tezi predstavljamo rezultate računa na razini teorije funkcionala gustoće za tri primjera van der Waalsovih heterostruktura. Prvo predstavljamo rezultate za 295 heterostruktura sastavljenih od dva 2D kristala. Izračunate energije, geometrijske strukture, gustoće stanja te kemijski potencijali bit će pohranjeni u bazu podataka, koja će biti javno dostupna. Analizom rezultata karakteriziramo vezanje heterostruktura te pokazujemo da je utjecaj ne fizikalne deformacije ćelija pri slaganju ulaznih struktura na izračune relativno velik. Pokazujemo i da se taj utjecaj donekle može ispraviti konstrukcijom jednostavnih modela. Potom analiziramo vezanje monosloja PtSe2 s Pt(111) radi određivanja dosad nejasne strukture tog kompleksa. Usporedbom izračunatih energija vezanja te geometrijskih i elektronskih struktura PtSe2 na čistoj i monoslojem Se prekrivenoj Pt(111) pokazujemo da je u prvoj od njih PtSe2 kemisorbiran, a u drugoj fizisorbiran. Kako temeljita eksperimentalna karakterizacija ovog kompleksa pokazuje da je PtSe2 fizisorbiran, zaključujemo da je potonja struktura točna. Naposljetku, promatramo elektronsku strukturu grafena (Gr) adsorbiranog na Co(0001) prekrivenoj monoslojem Au ili Pt. Pokazujemo da se u grafenu pojavljuje magnetizacija zbog magnetskog efekta blizine, koja se može mijenjati primjenom statičkog električnog polja. Dodatno su Co|Au|Gr te Co|Pt|Gr učinkovitiji za primjenu u spintronici od prije istraživanih Co|hBN|Gr te Co|Gr|Gr jer im za istu promjenu magnetizacije treba manje električno polje. Dodatno, u Co|Pt|Gr efekt električnog polja jako je izražen, što je posljedica spinski polariziranog površinskog stanja blizu Fermijevog nivoa. Također, pokazujemo da se promjenom pokrivenosti Co(0001) može fino upravljati magnetizacijom i osjetljivošću grafena