Geri Dön

Frictional and vibrational properties of nanostructures

Nanomalzemelerin sürtünme ve titreşimsel özellikleri

  1. Tez No: 312879
  2. Yazar: SEYMUR CAHANGİROV
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SALİM ÇIRACI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 106

Özet

Düşük boyutlu nanomalzemelerin sürtünme ve titreşimsel özellikleri ilk prensiplere dayanan en gelişmiş hesaplama yöntemleriyle incelendi.Fonon eğrilerinin hesaplanmasıyla nanobilim ve nanoteknolojide önemli uygulama potansiyeli taşı yan malzemelerin kararlılıkları test edildi. Bunlardan birisi grafin'in silisyum atomlarından oluşan analoğu olan silisen'dir. Silisen, günümüzün silikon teknolojisine uyumunun yanında, sahip olduğu eksantrik elektronik yapısıyla da önem taşımaktadır. Silisen'deki atomlar yukarı ve aşağı hareket ederek titreşimsel spektrumu sanal frekanslardan arındırmakta ve bununla birlikte kütlesiz Dirac Fermiyon'larının oluşumu için gerekli olan simetriyi korumaktadır. Silisen nanoşeritlerin ve atomik karbon zincirlerin titreşimsel özelliklerinin incelenmesi sonucu dördüncü akustik mod ve Friedel salınımlarından kaynaklı uzun mesafeli etkileşim gibi yeni fiziksel olgular ortaya konmuştur.Sürtünme biliminin temel kavramları olan enerji yayımı, adiyabatik ve ani olgularla birlikte sürtünmenin anlaşılması için kullanılan birkaç basit model özetlenmiştir. Katmanlı yağlama malzemelerinin sabit basınç altında korugasyon potansiyelinin hesaplanması için yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Bu malzemelerin yapışma kayma rejiminden düzenli kayma rejimine geçişi sürtünmesel başarım katsayısının tanımlanmasıyla kantitatif hale getirilmiştir. Bu ölçüt kullanılarak, oksitlenmeye dayanıklı olan tungsten oksit malzemesinin süperyağlama malzemesi olarak molibden disulfat malzemesinden daha yüksek performans gösterebileceği öne sürülmüştür. Nikel yüzeyleri arasına konulan grafin tabakaların sürtünmeyi düşürdüğü ve bu etkinin tabaka sayısıyla birlikte arttığı gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Frictional and vibrational properties of low-dimensional nanostructures have been investigated using the state-of-the-art ab-initio calculations.Stringent test of stability based on calculation of phonon dispersions have been performed for various materials having important potential applications in nanoscience and nanotechnology. Silicene, a counterpart of graphene composed of silicon atoms, is one of such materials with its suitability to well established silicon technology together with eccentric electronic structure due to its honeycomb symmetry. Vibrational spectrum of silicene is found to be exempt from imaginary frequencies upon the puckering of atoms in adjacent sublattices while preserving the symmetry necessary for occurrence of massless Dirac Fermions. Analyses of vibrational properties of silicene nanoribbons and carbon atomic chains revealed new interesting physics like fourth acoustical mode and long-ranged interactions due to Friedel oscillations.Basic concepts of friction science like dissipation phenomena, adiabatic and sudden processes together with several simple models of friction have been summarized. A new method for calculation of corrugation potential between layered lubricants under constant loading pressure is introduced. Transition from stick-slip to continuous sliding regime is quantified through definition of frictional figure of merit for layered lubricants. Using this measure tungsten oxide is proposed as an oxidation resistant material which can outperform molybdenum disulfide as a superlubricant. It was found that, the corrugation strengths of graphene layers sandwiched between Ni slabs decrease as the number of layers increase.

Benzer Tezler

  1. Nanoscience for sustainable energy production

    Sürdürülebilir enerji üretimi için nanobilim

    CAN ATACA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Fizik Bölümü

    PROF. DR. SALİM ÇIRACI

  2. An investigation of phase transitions in self-assembled peptide nanotubes using dielectric and infrared spectroscopy

    Kendiliğinden organize peptid nanotüplerde meydana gelen faz geçişlerinin dielektrik ve kızılötesi spektroskopi ile incelenmesi

    ABUZER ORKUN AYDIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FERİD SALEHLİ

  3. Boron nitride and graphene 2D nanostructures from first-principles

    Boron nitrür ve grafen iki boyutlu nanoyapıların temel prensipler metodu ile incelenmesi

    RASİM VOLGA OVALI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OĞUZ GÜLSEREN

  4. Fulleren Cn nanoyapılarının termodinamik hesaplamaları

    Thermodynamic calculations in fulleren Cn nanostructures

    ABDULKERİM KARATOPRAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEYFETTİN DALGIÇ

  5. Yüzeyde güçlendirilmiş spektroskopi uygulamaları için plazmonik nanoanten tabanlı fotonik metamalzemelerin tasarımı, üretimi ve karakterizasyonu

    Design, fabrication and characterization of plasmonic nanoantenna based photonic metamaterials for surface enhanced spectroscopy applications

    ERDEM ASLAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Mühendislik BilimleriErciyes Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER GALİP SARAÇOĞLU