Investigation of the structural properties of silicene nanoribbons by molecular dynamics simulations
Moleküler dinamik benzetimi ile silisen nanoşeritlerin yapısal özelliklerinin incelenmesi
- Tez No: 313732
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞAKİR ERKOÇ, PROF. DR. MEHMET KADRİ AYDINOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nanoteknolojinin ortaya çıkmasıyla, insanoğlu malzemeleri nano ölçekte işleyebilme kabiliyetine erişti ve bu da karbon nanotüpler, grafen ve kuantum noktalar gibi özgün malzemelerin icadını sağladı. Sentezi henüz çok yakın bir geçmişte gümüş substratlar üzerine çöktürülerek gerçekleştirilen Silisen nanoşeritler (SiNŞler) bu nanomalzeme ailesinin en yeni üyelerinden biridir. Bir SiNŞ tabaka sadece silikon atomlarından oluşan iki boyutlu petek yapıya sahip bir katmandan meydana gelmektedir. Bu tezde, SİNŞ tabakaların yapısal ve mekanik özellikleri klasik empirik moleküler dinamik benzetimi tekniği ile incelenmektedir.Bu tezin ilk kısmında, SİNŞ tabakaların yapısal özellikleri incelenmektedir. Bu inceleme farklı SiNŞ tabaka uzunluklarında ve kalınlıklarında, düşük sıcaklıkta ve oda sıcaklığında, periyodik sınırlarla ve periyodik sınırlar olmaksızın atomistik n-cisimli potansiyel enerji fonksiyonlarını kullanan klasik moleküler dinamik benzetimi yönteminin uygulanmasıyla gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, SiNŞ tabakaların kusursuz, düz petek geometriye sahip olmadıkları gözlenmiştir. Aynı zamanda da, sonlu uzunluğa sahip modellerde SİNŞ tabakaların oda sıcaklığında bozulmuş silikon nanotüplere benzeyen tüpümsü yapılar oluşturmaya eğilimli olduğu da görülmüştür.Tezin ikinci kısmında, SiNŞ tabakaların mekanik özellikleri incelenmiştir. Farklı kalınlıklara sahip SiNŞ tabakaların mekanik özellikleri, 1 K° ve 300 K° sıcaklıklarda %5 ve %10'luk tek eksenli gerinim altında atomistik n-cisimli potansiyel enerji fonksiyonu ile yapılan moleküler dinamik benzetimleri aracılığıyla incelenmiştir. Gerinim altında SİNŞ tabakaların şu malzeme özelliklerine sahip oldukları gözlenmiştir: SİNŞ şeritler sünektirler, kayda değer miktarda tokluğa sahiptirler ve düşük elastisiteye sahip olmalarına karşın, kopma noktasından önce uzun bir plastik esneme alanına sahiptirler.
Özet (Çeviri)
With the emergence of nanotechnology, mankind has obtained the capability to manipulate materials at nanoscale and this led to the invention of a new group of novel materials like carbon nanotubes, graphene and quantum nanodots. Silicene nanoribbons (SiNRs) are one of the newest members of this nanomaterial family which has been synthesized very recently by deposition on silver substrates. A SiNR sheet is made up of a layer of two dimensional honeycomb structure solely composed of silicon atoms. In this thesis, structural and mechanical properties of SiNR are being investigated with the help of classical empirical molecular dynamics simulation technique.In the first part of this thesis, structural properties of SiNR sheets have been investigated. This investigation has been carried out by performing classical molecular dynamics simulations using atomistic many-body potential energy functions at many different SiNR sheet lengths and widths, at low and room temperatures with and without periodic boundaries. It has been found that SiNR sheets do not have perfectly flat honeycomb geometry. It has also been found that finite length models are more likely to form tubular structures resembling distorted silicon nanotubes at room temperature.In the second part of this thesis, mechanical properties of SiNRs have been investigated. Mechanical properties of silicene nanoribbons of varying width have been investigated under 5% and 10% uniaxial strain via classical Molecular-Dynamics simulations at 1 K° and 300 K° temperatures by the aid of atomistic many-body potential energy functions. It has been found that under strain, SiNRs show such material properties: they are very ductile, they have considerable toughness and despite their low elasticity, they have a very long plastic range before fragmentation.
Benzer Tezler
- Investigation of infrared phosphorescence properties of chromium doped lanthanum gallogermanate phosphors sythesized by sol-gel method
Sol-gel yöntemi ile sentezlenen krom katkılı lantan galogermanat fosforlarının kızılötesi fosforesans özelliklerinin incelenmesi
BURCU CAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURİ SOLAK
- Investigation of electrical, thermal and chemical characteristics of zinc borate-filled htv silicone rubber composites
Çinko borat katkılı htv silikon kauçuk kompozitlerinin elektriksel, ısıl ve kimyasal özelliklerinin incelenmesi
İDRİS ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SUAT İLHAN
- P-galyum arsenür (GaAs)/anodik izolasyon filmlerin arayüzey özelliklerinin incelenmesi
Investigation of interface properties in p-gallium arsenide (GaAs)/anodic insulator films
HAYRETTİN YÜZER
- Atık plastik pet tozu ile döküm tipi polyester matrisli kompozite ilave edilen perlit ve pomzanın etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of perlite and pumice added to the cast type polyester matrix composite with waste plastic pet powder
ERKAN YÜKSEL
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN TURHAN
- Hidrokömür/iletken polimer kompozitinin elektroreolojik ve titreşim sönümleme özelliklerinin incelenmesi
Investigation of electrorhological and vibration damping properties of hydrochar/conductive polymer composite
MAHMUT UYANIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Metalurji MühendisliğiMersin ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÇABUK