Frictional and vibrational properties of nanostructures
Nanomalzemelerin sürtünme ve titreşimsel özellikleri
- Tez No: 312879
- Danışmanlar: PROF. DR. SALİM ÇIRACI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- Nanoscience for sustainable energy production
Sürdürülebilir enerji üretimi için nanobilim
CAN ATACA
Doktora
İngilizce
2011
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. DR. SALİM ÇIRACI
- 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
2020
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERİD SALEHLİ
- 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
2010
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ GÜLSEREN
- Fulleren Cn nanoyapılarının termodinamik hesaplamaları
Thermodynamic calculations in fulleren Cn nanostructures
ABDULKERİM KARATOPRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYFETTİN DALGIÇ
- 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
2017
Mühendislik BilimleriErciyes ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER GALİP SARAÇOĞLU