Geri Dön

Vibrational and thermodynamical properties of metal nanowires

Metal nanotellerin titreşimsel ve termodinamik özellikleri

  1. Tez No: 332992
  2. Yazar: YASEMİN ŞENGÜN DEMİRCAN
  3. Danışmanlar: PROF. SONDAN DURUKANOĞLU FEYİZ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 102

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. The properties of nanostructured binary metal alloys

    Nanoyapılı ikili metal alaşımların özellikleri

    BERK ONAT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SONDAN DURUKANOĞLU FEYİZ

  2. Mn+1AXn (M = ilk geçiş elementleri, A= A grup elementleri, X=C veya N, n=1, 2, 3) tür bileşiklerin yapısal, elektronik, elastik, titreşimsel ve termodinamik özelliklerinin ab-ınıtıo yöntemlerle incelenmesi

    Structural, electronic, elastic, vibrational and thermodynamic properties of Mn+1AXn (M=early transition metals, A=A grup element, X=C,N, n=1, 2, 3) –type compounds using ab-initio methods

    MEHTAP ALTAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KEMAL ÇOLAKOĞLU

  3. Antioksidanların ve çeşitli bileşiklerin kuramsal ve deneysel kırmızıaltı ve mikro-raman spektroskopik ve kuantum kimyasal incelenmeleri

    Theoretical and experimental infrared and micro-raman spectroscopic and quantum chemical investigations of antioxidants and various compounds

    HALİL GÖKCE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEMİHA BAHÇELİ

  4. Bir gen modeli olarak nötral lipozomların bivalan metal iyonları ile birlikte kullanımının incelenmesi

    Investigetion of the usage of neutral liposomes together with bivalent metal ions as a gene transfer model

    FATMA FUNDA DEMİRSOY

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    BiyolojiAnkara Üniversitesi

    Temel Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİLAL ÖZDAĞ