Light scattering from core-shell nano-structures: Structural coloration
Işığın çift katmanlı nano yapılardan saçılımı: Yapısal renklenme
- Tez No: 335609
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET BAYINDIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Nanoteknoloji, Fiber, Nano yapılar, Yapısal renklenme, Mie saçlımı, Nanotechnology, Fiber drawing, Nanostructures, Structural coloration, Mie scattering
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada kilometrelerce uzunlukta silindirik nano yapılar araştırma grubumuzca geliştirilen yeni bir yöntemle elde edildi. Günümüzdeki en iyi nanotel üretim yöntemleri olan electrospinning ve nano baskı yöntemleri ile çalışmalarımızda kullandığımız tekrarlamalı boyut azaltma tekniği, düzenli üretim, boyut kontrolü, iki veya daha çok maddenin beraber kullanılabilmesi, üretim miktarı ve cihazlarla beraber çalışabilme başlıkları altında karşılaştırıldı. Diğer teknikler tüm branşlar söz konusu olduğunda gerekli performansı sağlayamazken tekrarlamalı boyut azaltma tekniği her açıdan etkileyici sonuçlar verdi. En başından son aşamasına kadar, dizayn, çalkojen cam üretimi, başlangıç formunun hazırlanması, fiber çekimi, tekrarlamalı boyut azaltma, kimyasal çözümleme ve sonuçların görsel olarak yayınlanması gibi bütün nano-tel üretim ve karakterizasyon aşamaları, Plateau-Rayleigh kararsızlığına dayalı fiber içi sıvı kararsızlığı yöntemi ile elde edilmiş nano-kürelerin üretim ve karakterizasyon aşamaları ile baraber geniş olarak açıklandı. Başarılı sonuçlar elektron mikroskopu görüntüleri ile yayınlandı. İnce film kaplamalarından saçılım, iki veya daha fazla madde ile yapılan kaplamalardan saçılım, saçılım ızgarası ve fotonik kristal yöntemleri ile beraber yapısal renklenmenin sebeplerinden biri olan küçük partiküllerden saçılım olayı teorik açıdan incelendi. Nano-tel ve nano-küre durumları için küçük partiküllerden saçılım yöntemi ile oluşan yapısal renklenme FDTD (sınırlı alan zaman farkı) metodu ile simüle edildi ve sonuçlar MATLAB ile hesaplanan teorik sonuçlarla karşılaştırıldı. Tekrarlamalı boyut azaltma yöntemi ile elde edilmiş nano-tel ve nano-kürelerdeki yapısal renklenme optik mikroskop yardımı ile görüntülendi.
Özet (Çeviri)
In this work, we produced kilometer-long semiconducting cylindrical nanostructures by using a top-to-bottom nanofabrication technique which was recently developed in our research group. Comparison of commonly used methods for producing nanostructures such as electrospinning and nanoimprint lithography versus iterative thermal size reduction (ISR), is done in terms of uniformity, geometry control, multi-material compatibility, yield and device integrability. While the others cannot fulfil all requirements, ISR shows impressive results in all aspects. From very beginning to end, all steps of production and characterization of nanowires produced by ISR, the design, chalcogenide glass production, preform preparation, fiber drawing, iterative size reduction, chemical etching and imaging are explained in details. In addition, production of nanospheres by using in-fiber fluid instability which is based on Plateau-Rayleigh instability is also demonstrated. Theoretical study on scattering from small particles, Mie scattering, which is one of the mechanism for structural coloration together with thin film interference, multilayer interference, diffraction grating and photonic crystals is done. Structural coloration due to scattering from small particles is simulated by using Finite Domain Time Difference (FDTD) method and compared with theoretical results estimated for nanowire and nanosphere cases. Results are confirmed with experimental observation of structural coloration by taking dark field optical microscopy images of the final products of ISR and in-fiber fluid instability processes.
Benzer Tezler
- Fabrication of novel core-shell nanostructures for photonics applications
Fotonik uygulamalar için yeni çekirdek-kabuk nanoyapılarının üretilmesi
TURAL KHUDIYEV
Doktora
İngilizce
2013
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. MEHMET BAYINDIR
- Bazı hidrojellerin ve polimer kaplı nanomanyetik parçacıkların yapılarının saxs yöntemi ile incelenmesi
Structural investigation of some hydrogels and polymer coated nanomagnetic particles using saxs method
PINAR BATAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMRA İDE
- Çevresel etkilere duyarlı blok kopolimerlerin yapılarının SAXS yöntemi ile incelenmesi
Structural investigation of stimuli-responsive block copolymers by using SAXS method
YUSUF ÖZCAN
Doktora
Türkçe
2008
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. SEMRA İDE
- Seçici ftalat tayini için kuantum noktalar içeren rasyometrik akıllı nanohidrojel sensörlerin geliştirilmesi
Development of imprinted fluorescent hydrogels containing quantum dots for phthalate analysis
HÜMA FİLİZ YILDIRIM
- Preparation and characterization of plasmonic dye-sensitized solar cells based on Au@SiO2 AND Ag@SiO2 core-shell nanoparticles for solar energy utilization
Güneş enerjisi kullanımı için Au@SiO2 VE Ag@SiO2 çekirdek-kabuk nanoparaçacıklarına dayalı plazmonik boya-sensitize güneş pillerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
MOHAMMED ADIL MOHAMMED MOHAMMED
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET MAHİR BÜLBÜL