Geri Dön

Stability of two dimensional (2D) structures based on GaAs

GaAs tabanlı iki boyutlu (2b) yapıların kararlılıkları

  1. Tez No: 395491
  2. Yazar: MUSTAFA EROL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. OĞUZ GÜLSEREN
  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: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 61

Özet

Keşfedilen ilk iki boyutlu malzeme olan grafenin bulunmasından sonra, iki boyutlu materyaller sıradışı özelliklerinden dolayı bilim insanları için oldukça ilgi çekiçi bir araştırma alanı haline gelmiştir. İki boyutlu materyal araştırmalarında hem deneysel hem de teorik yaklaşımlar kullanılmaktadır. Örneğin bu yaklaşımların en önemlilerinden biri olan yoğunluk fonsiyoneli teorisi, silisen ve germanenenin teorik olarak tahmininde kullanılmıştır. Teknolojik uygulamalarda en yaygın kullanılan yarıiletken materyallerden biri GaAs olmasına rağmen henüz GaAs temelli iki boyutlu bir yapı bulunamamıştır. Bu tez çalışmasında ya GaAs temelli, Ga ve As atomlarından oluşan, ya da GaAs'ın O atomu ile işlevselleştirilmiş formunu baz alan yeni kararlı bir iki boyutlu bir yapı bulmaya çalıştık. Bu araştırmamızda yoğunluk fonksiyeneli teorisine dayanan düzlem-dalga yapay potansiyel metodu kullanarak hesaplamalar gerçekleştirdik. Değiş-tokuş korelasyon potansiyeli için yerel yoğunluk yaklaşımı kullandık. Önce, muhtemel kararlı yapıları tanımlamak için geometrik optimizasyon hesaplamaları yaptık. Bu materyallerin elektronik özelliklerini ve kararlılığını kontrol etmek için elektron bant diagramlarını ve fonon dağılım bağıntılarını elde ettik. GaAs (100), (110) ve (110) yüzeylerine dayanan üç yapı elde ettik. Bu iki boyutlu materyallerin geometrik olarak kararlı olduğu bulduk. Ancan fonon hesaplamaları uyguladığımızda negatif enerji kiplerinin olduğunu gözlemledik. Ayrıca Ga, As ve O atomlarına dayanan bir sistem bulduk. Ancak yapının geometrik olarak kararlı olmasına karşın fonon bant yapısında negatif enerji kipleri olduğu görülmüştür.

Özet (Çeviri)

Graphene is a two dimensional material isolated for the first time in 2004. After this, two dimensional materials has become an appealing research area for the scientists because of their exotic properties. In search for two dimensional materials, both experimental and theoretical investigations have been carried out. First-principles approaches have been used to predict silicene and germane theoretically. A technologically important semiconductor material is GaAs, however there is no report of two dimensional materials which is based on GaAs. We attempted to find a new stable 2D structure which is formed from either Ga and As atoms based on GaAs or its functionalized form with O atoms. In search for such a system, we performed density functional theory based calculations by using a plane-wave pseudopotential method. We used local density approximation for the exchange correlation potential. First, we performed geometrical optimization calculation in order to identify possible stable structures. We obtained electron band diagrams and phonon dispersion relations to check electronic properties and stability of these materials. We found three structures which are based on GaAs (100), (110) and (110) surfaces. We found that these two dimensional materials are geometrically stable but after performing phonon calculations we observe that there are some negative energy modes. In addition we identified one system which is based on Ga, As, and O atoms. Even though this structure is stable after geometry optimization, it has negative phonon modes in its phonon band diagrams.

Benzer Tezler

  1. Prediction of new generation two-dimensional ternary structures andinvestigation of their fundamental properties

    Prediction of new generation two-dimensional ternary structures andinvestigation of their fundamental properties

    MIRALI JAHANGIRZADEH VARJOVI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ENGİN DURGUN

  2. Exploring the electronic and magnetic characteristics of lithiated holey Mo8S12: A study in inorganic chemistry

    Lityumlanmış delikli Mo8S12'nin elektronik ve manyetik özelliklerinin araştırılması: Anorganik kimya çalışması

    FIRAT TAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR BÜYÜKÇAKIR

    PROF. DR. HASAN ŞAHİN

  3. A first-principles study of defects and adatoms on silicon carbide honeycomb structures

    Balpeteği yapısında SiC üzerindeki hataların ve ilave atomların etkisinin ilk prensiplerden incelenmesi

    ERMAN BEKAROĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SALİM ÇIRACI

  4. Zemin çivili destekleme sistemlerinin sonlu elemanlar yöntemi ile analizi

    Finite element method analysis of support system of soil nailing

    NAZİFE NİLAY AĞCAABAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET MUHİT BERİLGEN

  5. İkiz tünel kazılarına bağlı oluşan yüzey oturmalarının tahmini

    Prediction of ground surface settlement induced by twin tunnels

    ZEHRA KAPUSUZ ASLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSAFFA AYŞEN LAV

    PROF. DR. MEHMET MUHİT BERİLGEN