Vibrational and thermodynamical properties of metal nanowires
Metal nanotellerin titreşimsel ve termodinamik özellikleri
- Tez No: 332992
- Danışmanlar: PROF. SONDAN DURUKANOĞLU FEYİZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Bakır, Fononlar, Nanotel, Termodinamik özellikler, Copper, Phonons, Nanowire, Thermodynamic properties
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, kare ve altıgen kesit alanlı bakır nanotellerin titreşimsel ve termodinamik özelliklerini araştırdık. Kesit alan büyüklüğünün ve germenin bu özelliklerine olan etkisini inceledik. Model sistemlerimizde atomlar arası etkileşimleri gömülü atom yöntemi (GAY) ile tanımlarken, fonon durum yoğunluklarını (FDY) gerçek uzay Green fonksiyonu tekniği ile hesapladık. Nanotellere ait termodinamik fonksiyonları örgü dinamiğinin harmonik yaklasıklığı içinde hesapladık. Germe uygulanmayan nanotellerin FDY hacim atomuna kıyasla farklı özellikler gösterdiğini gördük ve bunların içinde en çarpıcı olanı hacim spektrumunun üzerinde gözlenen yüksek frekans modlarının varlığıdır. Ayrıca, nanotellerin düşük frekans bölgesinde sanki bir boyutlu gibi bir davranış sergileyebilmeleri için kesit alanlarının olabildiğince ufak olması gerektiği sonucuna ulaştık. FDY'lerde gözlenen farklı davranışlara olan tek tek atomik katkılara baktığımızda düşük koordinasyon sayılı yüzey atomlarının düşük frekans modlarında gözlenen artışa, yüksek koordinasyon sayılı iç atomların ise yüksek frekans modlarında gözlenen artışa katkı sağladığını bulduk. Termodinamik fonksiyonlar da tellerin eksen yöneliminden bağımsız olarak kesit alana göre değiştiğini gördük . Isı kapasitesinin sıcaklığa bağımlılığının hacim eşdeğerinden saptığını hesapladık. Nanotellerin kesit alanı küçüldükçe düşük sıcaklıklarda ısı kapasitesine ait kuvvet yasaları bie boyuttan büyük iki boyuttan küçük karakteristik sergilediğini gözledik.
Özet (Çeviri)
In this thesis, we have investigated vibrational and thermodynamical properties of rectangular and hexagonal Cu nanowires and considered the effect of varying cross-sectional area and the strain. The interactions between the atoms in model systems are defined using the embedded atom method (EAM) and the vibrational densities of states (VDOS) are calculated using the real space Green?s function technique. The thermodynamic functions are calculated within the harmonic approximation of lattice dynamics. The VDOS of a strain-free nanowire showed quite distinctive characteristics compared to that of a bulk atom, the most striking feature of which was the existence of high-frequency modes above the top of the bulk phonon spectrum. We further predicted that the low-frequency characteristics of the VDOS would reveal quasi-one-dimensional behavior only when the wire was extremely thin. Through decomposition of VDOS into local atoms, we also exhibited that while the anomalous increase in the low-frequency density of states was mainly due to the lower coordinated-surface atoms, the enhancement in the high-frequency tail of the spectrum was primarily due to the higher coordinated-inner atoms. As for the thermodynamic functions, we show that vibrational thermodynamic functions are sensitive to the size of wire regardless of the axial orientation. We also find that the dependence of specific heat of nanowires on temperature deviates from that of a bulk material. Furthermore, the low temperature heat capacity reveals almost a quasi-one dimensional power-law characteristic (with a power less than two but more than one) when the wire has the smallest cross-sectional area.
Benzer Tezler
- 1,3-difenil-4,5-bis(hidroksiimino)-imidazolidin ve Ni(II), Cu(II), Pd(II), UO2(VI) komplekslerinin sentezi
Başlık çevirisi yok
VEFA AHSEN
Doktora
Türkçe
1984
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZER BEKAROĞLU
- An Experimental and analytical investigation of cam follower jump phenomenon
Başlık çevirisi yok
ŞÖLEN ŞEN
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ÇALIŞKAN
- Beton basınç dayanımının hızlandırılmış deneyle saptanması
Başlık çevirisi yok
ALİ TÜREN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERBİL ÖZTEKİN
- Perde-çerçeve sistemlerinin statik ve deprem hesabı için bir paket program
Başlık çevirisi yok
GÜLGÜN BAHADIR
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CENGİZ DÜNDAR
- Merkezsel ve dışmerkezsel çapraz elemanlı çerçeve yapıların statik ve deprem yüküne göre optimum tasarımı
Optimum desing of concentrically and eccentrically braced frames under static and earthquake loading
F.GÜLTEN GÜLAY