P bloğu elementlerini içeren düşük boyutlu nanoyapıların ilk prensiplere dayalı dizaynı
Low dimensional nanostructures of P block elements with first principles design
- Tez No: 334453
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SAVAŞ BERBER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kararlılık, yer seçici hidrojenlenme, fulleren, nanokafes, öncü orbitaller vi, Stability, regio-selective hydrogenation, fullerenes, nanocages, frontier orbitals
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Bu tez, ilk prensiplere dayalı malzeme dizaynı çalışmaları üzerinedir. Laboratuarda sentezlenmeden önce bilgisayarda dizayn edilen malzemelere, yine laboratuarda sentezlenecekleri ana kadar hipotetik malzemeler denilir. Hipotetik malzemeler için en önemli soru kararlı olup olmadıklarıdır. Bu tezde kararlılık, statik ve dinamik kararlılık olarak iki kısımda incelenmiştir. İlk çalışılan problem, statik kararlılığın ilk prensiplere dayalı hesaplamalarda nasıl belirleneceği olmuştur. Bu konuda çalıştığımız problem GaN nanokafesler olmuştur. Altı dörtgenle kapanan GaN nanokafeslerin, kararlılığını anlamak için literatürde hali hazırda kullanılan bağlanma enerjisi, HOMO-LUMO enerji aralığı, bağ uzunlukları, izole dörtgen kuralı gibi bilinen kriterlerin yanında, zorlanmanın yapıya homojen dağılıp dağılmadığı da incelenmi?tir. En kararlı yapılarda zorlanmanın en homojen dağılım gösterdiği ve homojen olmayan zorlanma dağılımının yapıları kararsız kıldığı bulunmuştur. Dinamik kararlılık için ise iki problem çalışılmıştır. İlk problemimiz C60 fullerenin yer seçici hidrojenlenmesi olmuştur. Yer seçiciliği anlamak için sadece öncü orbitallerin yerleşimine dayalı bir modelin yeterli olmadığı görülmüştür. Fulleren üzerinde hidrojen göç bariyerleri hesap edilmiş ve dış hidrojenlerin göç bariyerlerine etkisi araştırılmıştır. Dinamik kararlılık için seçtiğimiz diğer problem, hipotetik bir malzeme olan silisyum fullerenlerin birleşme reaksiyonu olmuştur. Farklı araştırmacılar tarafından kararlı oldukları öngörülen içten metal katkılı silisyum fullerenlerin, doymamış yüzey bağlarından ötürü bariyersiz bir şekilde birbirlerine yapıştıkları, kendi tipinde moleküllerle etkileşim altında kararsız oldukları gösterilmiştir. Dıştan hidrojenle kaplanmış silisyum fullerenlerin ise, polimerle?me isteğinin bulunmadığı, fakat kararlılıklarının, en kararsız karbon fulleren olan C20?den oldukça düşük olduğu gösterilmi?tir.
Özet (Çeviri)
This thesis is on first principle materials design. Materials designed on a computer but have not been synthesized on a laboratory yet is called as ?Hypothetical materials? until a successful synthesis. The most important question about a hypothetical material is whether they are stable or not. In this thesis, stability is analyzed in terms of static and dynamical stability. The first problem that we studied is the first principles determination of static stability of GaN nanocages. In order to understand the stability of GaN nanocages that are enclosed by six tetragons, we used the homogeneity of strain as a new stability criterion beside the widely used stability criteria such as binding energies, HOMO-LUMO energy gaps, bond lengths, isolated tetragons rule. We observe that the strain distributed the most homogenously, in the most stable structures and any inhomogeneous distribution of strain leads to instabilities even if the structure has isolated tetragons. For the dynamical stability we studied two problems: The first one is about the regioselective hydrogenation of C60fullerene. We first realized that a model based only on the placement of frontier orbitals is not enough for a full understanding of regio-selective hydrogenation process. Therefore, we studied the hydrogen migration barriers on C60 fullerene. The effect of external hydrogenating agents are considered and found to decrease the barriers. The other problem we chose for the dynamical stability is the sintering of hypothetical silicon fullerenes. The endohedral metal stabilized silicon fullerenes which are predicted to be stable by various researchers are found to polymerize barierlessly due to unsaturated surface bonds. Therefore they are unstable under the action of molecules of the same kind. Furthermore we found that exohedral hydrogenated silicon fullerenes show no tendency for polymerization but their stability is found to be poorer than the least stable carbon fullerene C20.
Benzer Tezler
- Pre-collisional accretion and exhumation along the Southern Laurasian active margin, Central Pontides, Turkey
Lavrasya'nın güney aktif kenarı boyunca çarpışma öcesi eklemlenme ve yüzeylenme, Orta Pontidler, Türkiye
MESUT AYGÜL
Doktora
İngilizce
2015
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARAL OKAY
PROF. DR. ROLAND OBERHANSLI
- Aminoboranlar ve heterosiklik bor bileşiklerinin sentezi
Synthesis of aminoboranes and heterocyclic boron compounds
ERKAN FIRINCI
- Sürütme şeritlerinde yonga ve kesim artıklarının kullanılmasının toprak ve besin elementleri kaybına etkisi
The effects of wood chips and slash usage on soil loss and soil nutrients of skid trails
MURAT YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Ormancılık ve Orman MühendisliğiDüzce ÜniversitesiOrman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YILMAZ TÜRK
- Mackey decomposition for Brauer pairs
Brauer Çiftleri için
UTKU OKUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Matematikİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMatematik Ana Bilim Dalı
DOÇ. LAURENCE JOHN BARKER
- Fractal image compression with radial basis function neural networks
Radyal taban fonksiyonlu yapay sinir ağları ile fraktal görüntü sıkıştırma
OSMAN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CÜNEYT GÜZELİŞ