Geri Dön

Investigation of the structural properties of silicene nanoribbons by molecular dynamics simulations

Moleküler dinamik benzetimi ile silisen nanoşeritlerin yapısal özelliklerinin incelenmesi

  1. Tez No: 313732
  2. Yazar: ALPER İNCE
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ŞAKİR ERKOÇ, PROF. DR. MEHMET KADRİ AYDINOL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 170

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

  1. Polianilin/Bentonit kompozitinin sentezi, karakterizasyonu ve elektroreolojik özelliklerinin incelenmesi

    Synthesis and characterization of Polyaniline/Bentonite composite and its investigation of electrorheological

    TOLGA ACAR YEŞİL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    KimyaSüleyman Demirel Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA YAVUZ

  2. P-galyum arsenür (GaAs)/anodik izolasyon filmlerin arayüzey özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of interface properties in p-gallium arsenide (GaAs)/anodic insulator films

    HAYRETTİN YÜZER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. A. HİKMET ÜÇIŞIK

  3. Kozmetik endüstrisinde kullanılan bazı polimerlerin nano ölçekli yapı özellik ilişkilerinin araştırılması

    Investigation of nano scale structure property relationships of some polymers used in cosmetic industry

    PINAR KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEMRA İDE

  4. 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

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SUAT İLHAN

  5. UV ışınları ile sertleştirilen çeşitli akrilik fimler

    UV-cured ocrylic films

    OYA İNAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. AHMET AKAR