Geri Dön

A DFT study on electronic properties of transition metal doped boron nitride nanotubes

Geçiş metal katkılı bor nitrür nanotüplerin elektronik özellikleri üzerine DFT çalışması

  1. Tez No: 382733
  2. Yazar: YUNUS KAYA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SERKAN ÇALIŞKAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Fatih Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 67

Özet

Bu tezde başlıca bor nitrür nanotüplerin (BNNTler) spine bağlı elektronik yapı özelliklerine odaklanılmıştır. Bu özellikleri inceleyebilmek için Atomistix Toolkit (ATK) adlı bir yazılım paketi vasıtasıyla Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) hesaplamaları yapılmıştır. Tüp yarçapları değiştirilerek oluşturulan sonsuz uzunlukta saf ve katkılı BNNTler incelenmiştir. BNNTlerde ortaya çıkabilecek manyetizma ve/veya muhtemel spine bağlı davranışı gözlemlemek için, sistemdeki atomların yerine geçen geçiş metal atomlarından oluşan katkılar kullanılmıştır. Bu nedenle, katkı konsantrasyonu düşük katkılı BNNTlerin manyetik özellikleri de incelenmiştir. Genel olarak, kiral vektörleri (n,m) = (4,0), (6,0) ve (8,0) olan zigzag BNNTler incelenmiştir. DFT hesaplamalarının sonuçlarına göre, bir BNNTnin enerji bant boşluğu ve elektronik yapı davranışı kiral vektörü ve yarıçapı tarafından belirlenmiştir. Saf BNNTlerin durum yoğunluğu spektrumları spin simetrik olmasına rağmen, geçiş metal atom katkılı olanların spektrumları spin asimetrik elde edilmiştir. Bu durum, spin polarizasyonuna veya spine bağlı elektronik yapı özelliklerine sebep olmaktadır. Ayrıca, hem katkı türünün hem de katkı konumunun spine bağlı elektronik transportu yönlendirdiği gözlemlenmiştir. BNNTler spintronik alanında ve yeni teknolojide temel yapılar olarak kullanılabilecek yapılardır.

Özet (Çeviri)

In this thesis, we mainly concentrated on spin unrestricted electronic structure properties of boron nitride nanotubes (BNNTs). In order to reveal these properties, Density Functional Theory (DFT) calculations were performed through the software package Atomistix ToolKit (ATK). Both pure and doped BNNTs with infinite lengths were examined, modifying the tube radius. Substitutionally doped transition metal atoms were employed to observe the possible spin dependent behavior and/or to expose the magnetism in BNNTs. Hence, we also investigated the magnetic properties of doped BNNTs with low concentration of dopants. In general, we considered zigzag BNNTs with chiral vectors (n,m) = (4,0), (6,0) and (8,0). The DFT calculations showed that the energy band gap of a BNNT and the electronic structure behavior were determined by its chiral vector or radius. The density of states spectra of pure BNNTs were spin symmetric, however, those of doped ones are spin asymmetric, yielding spin polarization or spin dependent electronic structure properties. Moreover, it was obtained that both the position and type of dopants govern spin resolved electronic transport. BNNTs can be utilized in novel technology and applied in the field of spintronics as fundamental structures.

Benzer Tezler

  1. Computational investigation of electronic and optical properties of metal nano-clusters supported on n-doped bilayer graphene structures

    Azot katkılı çift katmanlı grafen ile desteklenmiş metal nanokümelerinin elektronik ve optik özelliklerinin hesaplamalı incelenmesi

    ÖZLEM ÜNLÜ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    KimyaBolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İZZET MORKAN

  2. AB-initio modelling of oxygen reduction reaction on doped graphene surface in acidic media

    Katkılanmış grafen yüzey üzerindeki oksijen indirgenmereaksiyonunun asidik ortamda AB-initio modellenmesi

    HASAN OZAN AVCI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ADEM TEKİN

  3. Aromatik kirleticilerin fotokatalitik degradasyon reaksiyonlarının hızlandırılması: Katekolün Fe3+ iyonları ile katkılandırılmış TiO2 beraberindeki fotokatalitik degradasyon kinetiğinin incelenmesi

    Enhancement of the photocatalytic degradation rate of aromatic pollutants: Investigation of the photocatalytic degradation kinteic of catechol in the presence Fe3+ doped TiO2

    ÖZLEM YAZICI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    KimyaYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEKİYE ÇINAR

  4. Computational investigation of battery materials using density functional theory

    Yoğunluk fonksiyonel teorisi kullanılarak pil malzemelerinin hesaplamalı incelenmesi

    DOAA AASEF AHMED AHMED

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    EnerjiSakarya Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TUĞRUL ÇETİNKAYA

  5. Yeni Eu3+ ve Tb3+ katkılı fotovoltaik hücrelerin tasarımı ve elektronik özellikleri üzerine teorik bir çalışma

    A theoretical study on design and electronic properties of novel Eu3+ and Tb3+ doped photovoltaic cells

    EROL MAZHAR AKSOY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    KimyaHacettepe Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TUĞBA ARİFİOĞLU