Electronic, magnetic and mechanical properties of novel two dimensional monolayer materials
Yeni iki boyutlu tek katmanlı malzemelerin elektronik, manyetik ve mekanik özellikleri
- Tez No: 482442
- Danışmanlar: PROF. DR. RAMAZAN TUĞRUL SENGER, DOÇ. DR. HASAN ŞAHİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
Katmanlı yapılar birkaç katmana indirgendiklerinde farklı özellikler sergilemektedir. Grafenin 2004 yılında başarılı bir şekilde izole edilmesini takiben, hekzagonal Boron Nitrat (BN), geçiş metali dikalkojenleri (GMD), post geçiş metali kalkojenleri (PGMK), ve düzlem içi anisotropik karafosfor yapıları gibi diger iki boyutlu malzemeler üzerine yapılan çalışmalarda hızlı bir artış olmuştur. İki boyutlu tek katmanlı malzemenin elektronik, optik, ve manyetik özelliklerine ek olarak mekanik özellikleride temel önem arz etmektedir. ˙Iki boyutlu malzemelerin elastil sabitlerinin ölçülmesi hala ilgi çekicidir. Bu yüzden, mekanik özelliklerin teorik olarak ara¸stırılması önemlidir. Buna ek olarak, bu malzemelerin Raman spektrumunun ara¸stırılması titre¸simsel özelliklerinin anlaşılmasını gerektirmektedir. Bu bağlamda, auxetik tek katmanlı pentagonal yapılar, es nek tek katmanlı delikli grafen kristalleri, ultra-esnek tek katmanlı PGMK lar, ve düzlem içi anisotropik tek katmanlı ReS2 ve karafosfor gibi bazı yeni iki boyutlu malzemelerin elektronik, manyetik ve mekanik özelliklerini ilk prensiplere dayanan yoğunluk fonksiy oneli teorisi tabanlı hesaplamalar yoluyla araştırdık. Ek olarak, tek katmanlı Mg(OH)2 ve WS2 yapılarından oluşan iki katmanlı van der Waals hetero yapısının elektronik özelliklerinin düzlem dışı bir elektrik alan altında ayarlanması çalışılmıştır. İki eksenli gerilmenin yeni iki boyutlu malzemelerin titre¸simsel özelliklerine olan etkisi bu malzemelerin rezonant olmayan Raman aktiviteleri vasıtasıyla çalışılmıştır. Bulgularımız yeni iki boyutlu malzemelerin deneylerine ilişkin birçok sorunun açıklığa kavuşmasında yararlı olacaktır.
Özet (Çeviri)
Layered materials exhibit different properties when they are thinned down to a few monolayers. Following the successful isolation of graphene in 2004, there has been a rapid increase in the number of studies focusing on other novel two dimensional (2D) materials such as hexagonal Boron Nitride (BN), transition metal dichalcogenides (TMDs), post transition metal chalcogenides (PTMCs), and in-plane anisotropic monolayers (Redichalcogenides and blackphosphorus). In addition to their electronic, optical, and magnetic properties, mechanical properties of 2D materials are of fundamental importance. Measurements of elastic constants of 2D materials are still challenging. Therefore, theoretical investigation of the mechanical properties is particularly important. Moreover, investigation of Raman spectra of these materials requires a through understanding of their vibrational properties. In these regards, we investigate the electronic, magnetic, and mechanical properties of some novel monolayer 2D materials (such as, auxetic pentagonal monolayers, flexible monolayers of holey graphene crystals, ultra-flexible monolayers of PTMCs, and in-plane anisotropic monolayers of ReS2 and blackphosphorus) by means of first-principles calculations based on density functional theory (DFT). In addition, tuning electronic properties of a van der Waals heterobilayer structure composed of monolayers of Mg(OH)2 and WS2 upon an external out-of-plane electric field is studied. The effect of biaxial strain on the vibrational properties of novel 2D materials is also studied through their off-resonant Raman activities. Our findings will be useful to clarify several issues related to the experiments of novel 2D materials.
Benzer Tezler
- Novel honeycomb nanostructures for energy storage and nanoscale device design
Enerji depolama ve nano ölçekte cihaz tasarımı için yeni bal peteği nano yapılar
VELİ ONGUN ÖZÇELİK
Doktora
İngilizce
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALİM ÇIRACI
- İki boyutlu ağır mıknatıslarda yük katkılama ve zorlanma etkisinin yoğunluk fonksiyoneli teorisi ile incelenmesi
Investigation of doping and stress effects in heavy two-dimensional magnets by density functional theory
MUHAMMED EMİN DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KABAK
DOÇ. DR. AYBEY MOĞULKOÇ
- Functionalization of carbon nanotubes
Karbon nanotüplerinin fonksiyonelleştirilmesi
SEFA DAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. SALİM ÇIRACI
- Functionalization of graphene and stoichiometric graphene derivatives
Grafinin fonksiyonelleştirilmesi ve stokiyometrik grafin türevleri
HASAN ŞAHİN
Doktora
İngilizce
2011
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. SALİM ÇIRACI
- Nanoscience for sustainable energy production
Sürdürülebilir enerji üretimi için nanobilim
CAN ATACA
Doktora
İngilizce
2011
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. DR. SALİM ÇIRACI