Molecular dynamics investigation of moire patterns in double-layer graphene
Çift katmanlı grafende moire desenlerinin moleküler dinamik yöntemiyle incelenmesi
- Tez No: 313780
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DANİELE TOFFOLİ, YRD. DOÇ. HANDE TOFFOLİ
- 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
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Grafendeki Moire desenlerinin kesifinden önce grafenin doğada sadece rombohedral biçimde var olduğu sanılırdı. Andre Geim ve Konstantin Novoselov'un grafenin büyütülüp başka bir yüzeye transfer edilebileceğini kanıtlamaları üzerine grafen konusundaki çalışmalar arttı. Sonra yüzey tünelleme mikroskopları ve yüksek çözünürlüklü transmisyon elektron mikroskobu sayesinde moire desenleri gözlendi. Ancak bu moire desenlerinin oluşturulduğu yapıların kararlılığı çok bilinen bir şey değil. Bu sebeple bu tezde, literatürde ilk defa grafenin olusturduğu moire desenlerinin kararlılığı ücretsiz lisansa sahip olan LAMMPS programı kullanılarak moleküler dinamik simulasyonu ile incelendi. Altıgen grafen yüzeyler, çift katlı grafeni modellemek için inşa edildi. Daha sonra Moire desenlerinin periyodik olma koşulları bölüm 2de türetildi. Daha sonra farklı boyutlarda, açılarda ya da sıcaklıkta oluşturulan yüzeyler LAMMPSda canlandırıldı. Grafen tabakalarının modellenmesine göre 4 çeşit moleküler dinamik simulasyonu yapıldı. Bunlar '#. deney' adı altında adlandırıldı. 1.Deney, sıcaklığın 0.1K oldugu çift katlı grafen tabakasını modellemektedir. 2.Deney periyodik sınır koşulları altında ifade edilen sonsuz çift katlı grafen yüzeyini tanımlamaktadır. 3.Deney, 1.deneyin farklı bir versiyonudur ancak sıcaklık daha yüksektir (10K). Son olarak da 4.deney bir yüzey üzerinde büyütülen grafeni temsilen etrafi birbirine göre sabit atomlarla çevrilmiş grafeni temsil etmektedir.
Özet (Çeviri)
Before Moire patterns are discovered in graphene, graphene was assumed to be found in only the rhombohedral form in nature. After transfer of graphene layer over another substratewas achieved by Andre Geim and Konstantin Novoselov, studies on graphene gained momentum. Following this, moire paterns were observed by scanning tunelling microscopy (STM) and high resolution transmision electron microscopy (HR-TEM). However, stability of these structures are still unknown. In this thesis, for the first time in literature, molecular dynamics of double layer graphene based Moire patterns are investigated as a result of the rotation of two graphene layers with LAMMPS (Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator) which has a GNU general public license. To model the two graphene layers, hexagonal graphene layers are generated by home writen Octave code. Then, periodicity condition for the Moire patterns are derived in chapter 2 according to rotation of graphene layers around their central axis, perpendicular to the layers. Then these layers with different angles or temperature or size are simulated by LAMMPS. There are 4 kind of molecular dynamics simulations studied according to modeled flakes. These are grouped under the name of ?Experiment #? according to the modeling structure.Experiment-1 simulates double layer hexagonal flakes of graphene at a temperature of 0.1K. Experiment-2 simulates periodic moire patterns under periodic boundary conditions and representsthe infinitely large graphene layers at 10K. Experiment 3 is different version of the experiment 1 but at higher temperature (10K). Finally, experiment 4 is modeled to show the behaviour of the graphene flake on a growth or attached region. The atoms around the flakes are modeled as a rigid body and constructs some stress on the graphene flakes.
Benzer Tezler
- Durum wheat metallothionein mutants and their biophysical characterization
Makarnalık buğday metallotionin mutantları ve biyofiziksel karakterizasyonu
CEREN SAYGI
- İki boyutlu nano yapıların özelliklerinin incelenmesinde makine ögrenim metotlarının kullanılması
The investigation of the properties of 2d nanostructures using machine learning methods
DİLARA İÇKECAN
Doktora
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDİ ATA BLEDA
PROF. DR. DOĞAN ERBAHAR
- Antimonen nanotüplerin mekanik özellikleri ve hasar davranışlarının moleküler dinamik yöntemiyle incelenmesi
Investigation of the mechanical characteristics and failure behavior of antimonene nanotubes through molecular dynamics simulations
MURAT ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT KIRCA
- Karbon tabanlı yeni hibrit nano-yapıların modellenmesi ve analizi
Modeling and analysis of carbon based new hybrid nano-structures
ÜNAL DEĞİRMENCİ
Doktora
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KIRCA