Katmanlı grafenin elektronik özelliklerinin Monte Carlo yöntemi ile hesabı ve grafenin optik özellikleri
Calculation of electronic properties of multilayer graphene with Monte Carlo method and optical properties of graphene
- Tez No: 379765
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. BERRİN ÖZDEMİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Bu tez çalışmasında iki katmanlı grafenin elektronik taşınım özellikleri Monte Carlo yöntemi ile incelenmiş, mümkün olduğu durumlarda tek katmanlı grafen ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca tek katmanlı grafenin optik soğurma özellikleri de incelenmiştir. İki katmanlı grafen ters örgü uzayında Dirac noktaları olarak bilinen noktalar civarında düşük enerjiler için elektron enerjisinin dalga vektörünün karesi ile orantılı olduğu bir malzemedir. Tek katmanlı grafenin genel bir tekrarından sonra iki katmanlı grafen detaylı bir şekilde incelenmiştir. Her iki durum için çeşitli mekanizmalardan kaynaklanan saçılma oranları sayısal ve analitik olarak hesaplanmıştır. İki katmanlı grafen için akustik ve optik fonon saçılmaları ve iyonlardan kaynaklanan saçılmalar göz önüne alınmıştır. İki katmanlı grafende kimyasal potansiyel sıcaklıktan bağımsız olup sistemin Fermi enerjisine eşittir. İki katmanlı grafende polarizasyon fonksiyonu düşük sıcaklıklarda $k=2k_F$ civarında bir tekilliğe sahiptir ve sıcaklık arttıkça yok olmaktadır. İki katmanlı grafenin elektronik taşınım özellikleri ensemble Monte Carlo yöntemi ile incelenmiştir. Hız-zaman ve kararlı durum hız-elektrik alanı eğrileri elde edilmiş, hız-alan eğrilerinin düşük alanlardaki eğiminden düşük alan mobilitesi hesaplanmıştır. Elektronların hızları alan arttıkça artmakta, belirli bir alan değerinden sonra sabit bir hıza erişmektedir. İki katmanlı grafenin mobilitesinin sıcaklığa, elektron yoğunluğuna, iyon yoğunluğuna, akustik ve optik deformasyon sabitlerinin değerlerine ve alt taban malzemesinin dielektrik sabitine bağımlılığı incelenmiş, sıcaklık arttıkça mobilitenin azaldığı gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis the electronic transport properties of bilayer graphene is investigated by Monte Carlo method and these properties are compared with monolayer graphene whenever possible. In addition the optical absorption properties of monolayer graphene is also investigated. The bilayer graphene has a quadratic energy dependence on wave vector near the points known as Dirac points in the reciprocal lattice. After a general review of monolayer graphene, bilayer graphene is investigated in detail. Scattering rates due to various mechanisms are calculated by a combination of analytical and numerical methods. For bilayer graphene the scatterings due to acoustic and optic phonon and impurities are taken into account. The chemical potential in bilayer graphene is independent of temperature and is equal to the Fermi energy of the system. The polarization function has a mild discontinuity at $k=2k_F$ at low temperatures and disappears as the temperature increases. The electronic properties of bilayer graphene is investigated by an ensemble Monte Carlo method. Velocity-time and steady state velocity-applied field curves are obtained and from the slope of velocity-field curves at low fields, the low field mobility of bilayer graphene is obtained. The dependence of mobility of bilayer graphene on temperature, electron concentration, impurity concentration, acoustic and optic deformation constants and on the dielectric constant of substrate of graphene is investigated and the mobility is observed to decrease as the temperature increases.
Benzer Tezler
- Tek katmanlı grafenin elektronik taşınım özelliklerinin Monte Carlo yöntemi ile incelenmesi
Investigation of electronic transport properties of monolayer graphene by Monte Carlo method
MERYEM DERYA ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. METİN ÖZDEMİR
- Investigation of electronic properties of twisted graphene layers on HOPG surface by scanning tunneling microscopy
HOPG yüzeyindeki dönmüş grafen katmanlarının elektronik özelliklerinin taramalı tünelleme mikroskobuyla incelenmesi
BİRCE SENA TÖMEKÇE
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZHAN GÜRLÜ
- Formation and structural properties of water induced structures at graphene/mica and graphene/CrxO/glass interfaces
Grafen/mika ve grafen/CrxO/cam arayüzeylerinde su kaynaklı yapıların oluşumu ve yapısal özelliklerinin incelenmesi
ORKHAN NOVRUZOV
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZHAN GÜRLÜ
- Formation of dendritic silicon-oxide structures during chemical vapor deposition growth of graphene on copper
Bakır üzerinde kimyasal buhar biriktirme ile grafen büyütme esnasında ağaçsı silikon-oksit yapıların oluşumu
UMUT KAMBER
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZHAN GÜRLÜ
- Investigation of electronical and mechanical properties of twisted bilayer systems of two dimensional materials
İki boyutlu materyallerinin döndürülmüş çift katmanlı sistemlerinin elektronik ve mekanik özelliklerinin araştırılması
BÜŞRA GAMZE ARSLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZHAN GÜRLÜ