Investigation of geometry, energetics and electronic structure of twisted bilayer graphene
Bükülmüş iki katmanlı grafenin geometrisinin, enerjitik ve elektronik yapısının incelenmesi
- Tez No: 889937
- Danışmanlar: PROF. DR. OĞUZ GÜLSEREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Bükülmüş çift katmanlı grafen (TBG), nanoteknoloji, malzeme bilimi ve kuantum hesaplama alanlarındaki önemli ilerlemeler için büyük potansiyele sahip benzersiz elektronik özellikler sergiler. Bu tez çalışmasında geometrik konfigürasyonları, katmanlar arası etkileşimleri ve elektronik özellikleri derinlemesine incelenerek, TBG'nin temel özelliklerine dair kritik öngörüler ortaya çıkarılmaktadır. Araştırmamıza, bükülmüş çift katmanlı grafenin geometrik özelliklerinin ayrıntılı bir analizi ile başlanmıştır. Birim hücre boyutunu bükülme açılarına karşı grafiğe dökerek, farklı açılarda ortaya çıkan belirgin desenleri ve simetrileri incelenmiştir. Bu, malzemenin davranışını etkileyen temel yapısal özellikleri hakkında öngörüler sunmaktadır. Bunu takiben, hem Lennard-Jones (LJ) hem de Kolmogorov-Crespi (KC) potansiyellerini kullanarak katmanlar arası enerjiler incelenmiştir. Yerel istiflenme konfigürasyonlarının analizi, AA ve AB bölgelerinin ortalama katkılarından dolayı katmanlar arası enerjinin sabit kaldığını ortaya koymaktadır. Daha sonra, sıkı bağ hesaplamalarını kullanarak çeşitli bükülme açıları boyunca bant yapılarını analiz edilmektedir. Fermi hızı ve elektronların etkin kütlesi gibi parametreleri hesaplanmıştır.“Sihirli açılar”da düz bantların ortaya çıkışı ve belirli bükülme açılarında diğer benzersiz bant yapıları gözlemlenmiş ve böylece TBG'nin karmaşık elektronik davranışı ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
Twisted bilayer graphene (TBG) manifests unique electronic properties that hold substantial potential for advancements in nanotechnology, material science, and quantum computing. In this thesis, critical insights into the fundamental charac- teristics of TBG are uncovered through an in-depth exploration of its geometric configurations, interlayer interactions, and electronic properties. We begin our investigation with a thorough analysis of the geometrical prop- erties of the twisted bilayer graphene. By plotting the unit cell size against twist angles, we uncover distinct patterns and symmetries that emerge at different an- gles, offering insights into the fundamental structural properties that influence the material's behavior. Following this, we examine the interlayer energies using both Lennard-Jones (LJ) and Kolmogorov-Crespi (KC) potentials. Our analysis of local stacking configurations reveals that the interlayer energy remains invariant due to the averaging contributions from AA and AB regions. We then analyze the band structures across various twist angles using tight- binding calculations, computing parameters such as Fermi velocity and effective mass of the electrons. We observe the emergence of flat bands at“magic angles”and other unique band structures at specific twist angles, highlighting the complex electronic behavior of TBG.
Benzer Tezler
- Functionalization of carbon nanotubes
Karbon nanotüplerinin fonksiyonelleştirilmesi
SEFA DAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. SALİM ÇIRACI
- Monoamin oksidaz substratlarının enzimin aktif bölgesi içinde QM/MM yöntemi ile modellenmesi
Modeling of the monoamine oxidase substrates in the enzyme active site by QM/MM method
MEHMET ALİ AKYÜZ
- Fiziksel buhar biriktirme (Pvd) yöntemiyle yapılan Alüminyum krom nitrür (AlCrN) ince film kaplamaların üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of Aluminium chromium nitride (AlCrN) thin films deposited by Physical vapour deposition (Pvd)
TUNCAY AKBAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- Poliester tabanlı Bi2WO6 kompozitlerinin iyonize radyasyon zırhlayıcı ve dielektrik katman olarak kullanımının incelenmesi
Investigation of the use of the based Bi2WO6 composites as ionized radiation shielding polyester dielectric layer
İSA EMİN ONGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YAŞAR KARABUL
- 2-hydroxyquinoxaline ve 4-hydroxyquinazoline moleküllerinin teorik ve deneysel incelenmesi
Theoretical and experimental investigation of 2-hydroxyqui̇noxali̇ne and 4-hydroxyqui̇nazoli̇ne molecules
TURGAY POLAT
Doktora
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENAY YURDAKUL