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
- Tez No: 544180
- Danışmanlar: PROF. DR. İZZET MORKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Grafen sıradışı özelliklere sahip olmasının yanı sıra nano-elektronikler, sensörler, kompozitler, piller, süper kapasitörler ve hidrojen depolama gibi uygulamalarda kullanılabilme potansiyeli ile son yıllarda yoğun ilgi görmektedir. Çift katmanlı grafen yapıları arasına interkale edilmiş Renyum, Tungsten ve Osmiyum metal nanokümeleri ve bu metallerin oksitlerinin elektronik ve optik özellikleri temel set denklemi kullanılarak ab-inito temel-set Yoğunluk Fonksiyon Teoremi (DFT) ile hesaplanarak incelenmiştir. Tüm grafen yapılarının DFT hesaplamaları ab-initio pseudo-potansiyel yaklaşımı ile genelleştirilmiş gradiyent yaklaşımına (GGA) dayanarak BPW91 temel set denklemi kullanılarak hesaplanmıştır. Sonrasında optimizasyonu yapılmış geçiş metali ile desteklenmiş çift katmanlı grafen yapıları azot ile katkılanarak değişen elektronik ve optik davranışları incelenmiştir. Yapılan analizler sonucunda metal katılmış çift katmanlı grafen yapılarının elektronik ve optik özelliklerinin yük transferi nedeniyle metalin ve katkılayıcının türüne bağlı olduğu görülmüştür. Grafen sistemlerinin azot ile katkılanması içerdiği fazladan bir elektron sebebi ile lokal elektron yoğunluğunda değişime sebep olmaktadır. Geçiş metallerinin grafen sistemlerinin arasına interkale edilmesi, bant boşluğunun azalmasına ve dolayısıyla iletkenlik özelliğinin artmasına sebep olmuşturtur. Bu çalışmada hesaplanan veriler, gelecekte katalitik hesaplamalara ve deneysel çalışmalara rehberlik niteliği taşımaktadır.
Özet (Çeviri)
Graphene has attracted great interest in the last few years owing to its extraordinary properties with potential applications like nanoelectronics, batteries, and hydrogen storage. To investigate electronic and optical beaviours of some rare metal nanoclusters supported between bilayer graphene sheets, ab initio first principle Density Functional Theory (DFT) calculations were performed on Tungsten, Rhenium and Osmium nanoclusters and metal oxides of these transition metal structres supported between graphene layers. All of the first-principles DFT calculations were performed by using generalized gradient approximation (GGA) for the exchange–correlation interactions with BPW91 basis set for DFT with linear combination of atomic orbitals. The optimized geometries of metal and metal oxide inserted bilayer graphene structures were then analysed for investigation of electronic and optical properties with the change of nitrogen atom doping on graphene layers. It was concluded that the electronic and optical properties of metal inserted bilayer graphene structures are affected by the type of dopant and metal as a result of charge ransfer. Nitrogen doped graphene systems showed change in local density as a result of charge transfer due to its extra one electron. Intercalation of transition metal atoms lead to narrowing the band gap with an increase in conductor character. The data presented with this study can be used for further catalytic studies and guide the experimental studies.
Benzer Tezler
- AlFe2B2 MAB fazında krom (Cr) ve vanadyum (V) ikamelerinin malzeme özellikleri üzerindeki etkileri: Deneysel destekli modelleme çalışması
The effects of chromium (Cr) and vanadium (V) substitutions on the material properties of AlFe2B2 MAB phase: An experimentally supported modelling study
AHMET SEFA ATALAY
Doktora
Türkçe
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVAT BORA DERİN
- New algorithms and techniques for microprocessor-controlled PWM induction drives
Başlık çevirisi yok
OSMAN KÜKRER
Doktora
İngilizce
1987
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. BÜLENT ERTAN
- Dört zamanlı türbaşarj direk püskürtmeli bir dizel motorunun bilgisayar ile sümülasyonu
Computer aided simulation of a fourstroke turbocharged direct-anjection diesel engine
MUSTAFA BALCI
- Lityum ve üç elektronlu atom iyonlarının fermi değme terimlerinin hesaplanması
Başlık çevirisi yok
YILMAZ DAĞDEMİR
Doktora
Türkçe
1986
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ATİLLA ÖZMEN
- Finite element analysis of saltwater intrusion in coastal aquifers
Başlık çevirisi yok
SALAH ALİ SADEG
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Jeoloji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiYRD. DOÇ. DR. NURKAN KARAHANOĞLU