Mxene kristalleri tabanlı iki boyutlu malzemelerin fiziksel özelliklerinin yoğunluk fonksiyoneli teorisiyle (DFT) incelenmesi
Density functional theory (DFT) investigation of the physical properties of Mxene crystals based two dimensional materials
- Tez No: 580188
- Danışmanlar: PROF. DR. SAVAŞ BERBER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Kimya, Physics and Physics Engineering, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 142
Özet
Topolojik yalıtkanlar ve MXenes, fizikte son zamanların en dikkat çeken konularındandır. Gelecek teknolojilerin malzemeleri olarak düşünülen bu materyallerin fiziksel olarak araştırılmasının önemi yakın zamanda anlaşıldı. Malzemelerin elektronik özelliklerinin sınıflandırılmasında topolojik özelliklerin kullanılması, bu alanda hem kavrayış açısından hem de ilginç fiziksel özellikleriyle devrim yarattı. Topolojik özellikler içermesi ve zengin elektronik yapısıyla MXenes, gelecek vaadeden önemli bir malzeme ailesidir. Bu tez çalışmasında Sc2C(OH)2 MXene tabakasının topolojik elektronik özellikleri yoğunluk fonksiyoneli teorisi yardımıyla araştırıldı. Bu sistemde topolojik karakter çeşitli yöntemler ile ortaya çıkarıldı. Bu yöntemler sırasıyla: Si veya Ge atomlarının C ile yer değiştirme kusuruyla, yapıya elektrik alan veya yük transferiyle ve malzemenin dipol yüzeyler ile etkileşmesidir. İlk defa s-pd orbital değiş-tokuşuna dayanan topolojik yalıtkan Sc2C(OH)2 MXene'de bulundu. Tezin diğer aşamasında günümüz teknolojisinin en önemli bileşenlerinden olan manyetik tünelleme eklemlerinden geçen spin akımlarının oranına bağlı olarak değişen tünelleme manyetik direnç (TMR), MXenes heteroyapıları açısından incelendi. Oluşturulan Mn2CF2/Ti2CO2/Mn2CF2 ekleminde kenarlardaki Mn2CF2 elektrotların manyetik yönelimlerine, uygulanan voltaja ve üç ayrı ara yalıtkan tabaka Ti2CO2 kalınlığına göre sistemden geçen spin akımları araştırıldı. Üç bariyer kalınlığında akım değerleri değişmektedir ama TMR en yüksek 10^6 ve 0-1 V aralığında 10^3'ün üzerinde kalmaktadır. MXenes temelli bu yapılar teknolojik uygulamalar açısından umut vermektedir.
Özet (Çeviri)
Topological insulators and MXenes are one of the most notable topics in physics lately. The importance of the physical investigation of these materials, which are considered to be the materials of future technologies, has recently been realized. The use of topological properties to classify the electronic properties of materials revolutionized this area, both in terms of insight and with interesting physical properties. MXenes is a promising material family with its topological features and rich electronic structure. In this thesis study, the topological electronic properties of Sc2C(OH)2 MXene layer were investigated with the help of density functional theory. In this system, the topological character was revealed in various methods. These methods are as follows: Si or Ge atoms with C subsitution defect, electric field or charge transfer to the structure and the interaction of the material with dipole surfaces. For the first time, the topological insulator Sc2C(OH)2 based on s-pd orbital exchange was found in MXene. In the other stage of the thesis, the tunneling magnetic resistance (TMR), which changes according to the ratio of spin currents passing through the magnetic tunneling joints, which is one of the most important components of today's technology, is examined in terms of MXenes heterostructures. In the Mn2CF2/Ti2CO2/Mn2CF2 junction, the spin currents passing through the system were investigated according to the magnetic orientations of the electrodes at the edges, the applied voltage and the thickness of the three separate insulating layers Ti2CO2. The current values vary with the thickness of the three barriers, but the TMR, which is maximum 10^6, remains above up to of 10^3 for between 0 to 1 V bias voltage. These MXenes-based structures are promising for technological applications.
Benzer Tezler
- Geçiş metali içeren 2 boyutlu bazı kristallerin fiziksel özelliklerinin Ab initio yöntemlerle incelenmesi
Investigation of physical properties of some two dimensional crystals containing transition metals by Ab initio methods
EMRE BÖLEN
Doktora
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiAksaray ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN DELİGÖZ
- Bazı MXene yapılarının organik moleküllerle etkileşmesinin incelenmesi
Investigation of interaction of some MXene structures with organic molecules
İLKAY ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiAydın Adnan Menderes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ETHEM AKTÜRK
- Computational investigation of mxene family for different CO2/H2 mixture adsorption processes: VSA, PSA, TSA, VTSA and PTSA
Mxene ailesinin farklı adsorpsıyon proseslerinde CO2/H2 karışımı ayrımının hesaplamalı araştırılması: VSA, PSA, TSA, VTSA VE PTSA
MELİH DOĞANCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
KimyaGebze Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SADİYE VELİOĞLU
- MXene (Ti3C2) nanoyapi takvi̇yeli̇ radar soğurucu bali̇sti̇k kompozi̇tleri̇n karakteri̇zasyonu
Characterization of MXene (Ti3C2) nanostructure reinforced radar absorber ballistic composites
BURAK HÜLAGÜ
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMİT AKBULUT
PROF. DR. MEHMET ERTUĞRUL
- Islak kimya yöntemi ile mxene Ti3C2Tx üretimi: Sentez parametrelerinin mxene tabaka boyutuna etkisi
Production of mxene Ti3C2Tx by wet chemical method: the effect of synthesis parameters on mxene layer size
RIZA TURGUT YAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANDAN KAMIŞ