MAX fazı ve MXene yapılarında kusurların yoğunluk fonksiyoneli teorisi (DFT) metodu ile incelenmesi
Investigation of structural defects in MAX phase and MXene structures with density functional theory (DFT) method
- Tez No: 604528
- Danışmanlar: PROF. DR. SAVAŞ BERBER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- 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: 37
Özet
Sc2CF2 MXene tek katmanındaki bant aralığının C atomu yerine Si, Ge, Sn, F, S, N, B ve B + N ile ikame kusurlarıyla ayarlanması bu tezde incelenmiştir. Geometri optimizasyonları, toplam enerji ve elektronik yapı hesaplamaları için yoğunluk fonksiyoneli teorisi kullanılmıştır. Si, Ge, Sn, B ve B + N katkılı Sc2CF2 tek tabakalarının 0.55 eV ile 0.24 eV arasında değişen bant aralığı değerleri ile yarı iletken kaldıkları tespit edilmiştir. Böylece, 1 eV'den daha düşük birkaç farklı bant aralığı değeri elde etmek mümkündür. Yarı iletken metal geçişi, C tekli boşluğunda yanında F, S ve N katkılı tek tabakalarda da gözlenir. B katkılı sistemde, bir kusur bandının yarı dolu olması nedeniyle spin polarizasyonu gözlenir. Toplam enerji sonuçları, MXene tek katmanına F, N, S ve B + N'nin ikame kusurları katkılanmasının avantajlı olduğunu ve Si, Ge ve Sn için de katkılamaya izin vermeyecek kadar yüksek olmadığını göstermektedir. Öte yandan, Sc2CF2 tek tabakanın sentezlenmesinde öncü olarak kullanılan üç boyutlu Sc2AlC MAX fazında ikame kusur oluşumlarının ekzotermik olduğu bulunmuştur. Sc2CF2 MXene tek tabakalarda C atomu yerine ikame kusur oluşturmak elektronik bu sistemlerin özelliklerini ayarlamak için güçlü ve uygulanabilir bir araçtır.
Özet (Çeviri)
I have investigated the modification of the band gap in the Sc2CF2 MXene monolayer through C atom substitution by Si, Ge, Sn, F, S, N, B, and B + N. The geometry optimizations, total energy and electronic structure calculations were performed in Density Functional Theory. It was found that Si, Ge, Sn, B, and B + N doped Sc2CF2 monolayers remain semiconducting with band gap values ranging from 0.55 eV to 0.24 eV. Thus, it is possible to obtain several different band gap values below 1 eV. Semiconductor to metal transition is observed in F, S, and N doped monolayers as well as in C monovacancy. In the B doped system, spin polarization due to the half filling of a defect band is observed. Our total energy results indicate that the substitutional dopings of the MXene monolayer by F, N, S, and B + N are favorable, and energy penalties for Si, Ge, and Sn are not formidable. On the other hand, the substitution in the bulk Sc2AlC MAX phase, the precursor of the Sc2CF2 monolayer, is exothermic for all our substituents. C substitution in the Sc2CF2 MXene monolayer is a powerful and feasible tool to adjust the electronic properties.
Benzer Tezler
- MAX fazından yeni nesil 2D MXene Ti3C2Tx sentezi ve lityum iyon pillerde kullanımı
Synthesis of new generation 2D MXene Ti3C2Tx from MAX phase and application of it in lion battery
MESUT RAMAZAN EKİCİ
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ATASOY
DOÇ. DR. EMRAH BULUT
- Contribution of mxene coatings to the performance of nickel based electroactive materials
Mxene kaplamaların nikel bazlı elektroaktif malzemelerein performansına etkisi
BERKE KARAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- Klorpirifos tayini için yeni nesil moleküler baskılı QCM sensörlerin hazırlanması
Preparation of novel molecular imprinted QCM sensors for the determination of chlorpyrifos
SELCEN KADİRSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiKimyasal, Biyolojik, Radyolojik, Nükleer Tehditler Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET LÜTFİ YOLA
- Max fazdan mxene toz eldesi ve polimere takviye edilmesi ile üretilen malzemelerin triboelektrik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the triboelectric properties of materials manufactured by making mxene powder from max phase and supplying polymer
MUHAMMED TUNAHAN ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiAlanya Alaaddin Keykubat ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DERMAN VATANSEVER BAYRAMOL
- Production and characterization of Ti-based MXene alloys
Titanyum esaslı MXene alaşımlarının üretimi ve karakterizasyonu
MERVE ÖZKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZİYA ESEN
PROF. DR. ARCAN FEHMİ DERİCİOĞLU