Geri Dön

İki boyutlu kristal yapıların termal özellikleri ve sensör olma potansiyelleri

Thermal properties of two-dimensional crystal structures and their potential as a sensor

PDF İndir

  1. Tez No: 895554
  2. Yazar: ÖZNUR DEMİRKOL
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER DEMİROĞLU, PROF. DR. CEM SEVİK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Katıhal Fiziği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 133

Özet

İki boyutlu (2B) malzemelerin elektronik ve optoelektronik alanlarda kullanım potansiyellerinin artmasıyla, yüksek performanslı sensörlerin geliştirilmesi için uygun 2B malzemelerin seçimi daha önemli hale gelmiştir. Daha verimli ve kararlı malzemelerin kullanımı cihaz tasarımı için önemlidir. Bu çalışma kapsamında Geçiş Metali Dikalkojenitleri (GMD) ve MXen malzemelerin yapısal, dinamik ve termal özelliklerini içeren kararlılık hesaplamaları ile birlikte termal genleşme ve iş fonksiyonu hesaplamaları Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (YFT) yardımıyla yapılmıştır. GMD yapıların H, T, T', T'' gibi farklı fazları kullanılarak termal kararlılıkları belirlenmiş ve T fazı dışında yüksek sıcaklıklara kadar kararlı olduğu tespit edilmiştir. Saf ve yüzey sonlandırılması yapılmış Ti2C MXen yapıların yarı-harmonik yaklaşım ile fononları, durum yoğunlukları, termal genleşmeleri ve ısı kapasiteleri hesaplanmıştır. Oda sıcaklığında elde edilen en yüksek termal genleşme katsayısı 2,43x10-5 K-1 değeri ile oksijen atomlarıyla sonlandırılmış Ti2C yapısına ait olarak hesaplanırken, selenyum atomlarıyla sonlandırılmış Ti2C yapısı 0,95x10-5 K-1 değeri ile en düşük termal genleşme katsayısına sahip olduğu hesaplanmıştır. Bu çalışmanın son aşamasında ise GMD ve MXen yapılarına Cd, Hg ve Pb gibi bazı metal atomları ve CO gibi bazı gaz moleküllerinin tutunma enerjisi ve iş fonksiyonu hesaplamaları yapılarak söz konusu 2B malzemelerin ilgili atom veya moleküller için sensör olma potansiyelleri irdelenmiştir.

Özet (Çeviri)

With the growing potential of two-dimensional (2D) materials in electronics and optoelectronics, the selection of suitable 2D materials for the development of high performance sensors has become more important. The use of more efficient and stable materials is important for device design. In this study, the stability calculations including structural, dynamical and thermal properties of transition metal dichalcogenides (TMD) and MXene materials as well as thermal expansion and work function calculations have been performed by using Density Functional Theory (DFT). The thermal stability of TMD structures were evaluated using different phases such as H, T, T', T'' and it was found that the calculated materials are stable up to high temperatures except for the T phase. Phonons, density of states, thermal expansion and heat capacities of pristine and surface-terminated Ti2C MXene structures were calculated by quasi-harmonic approximation. The highest thermal expansion coefficient obtained at room temperature belongs to the Ti2C structure terminated with oxygen atoms with a value of 2.43x10-5 K-1, while the Ti2C structure terminated with selenium atoms has the lowest thermal expansion coefficient with a value of 0.95x10-5 K-1. In the final section of this study, the adsorption energy and work function calculations of various metal atoms such as Cd, Hg and Pb and various gas molecules such as CO on TMD and MXene structures were performed to examine the potential of these 2D materials as sensors for the investigated atoms or molecules.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    539383

    Color tunable upconversion based white light properties of er-Tm-Yb phosphors and pmma nanocomposites

    Er-Tm-Yb fosfor ve polimer nanokompozitlerde renk ayarlanabilir üst dönüşüm esaslı beyaz ışık özellikleri

    SEVCAN TABANLI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÖNÜL ERYÜREK

  2. Tez No

    485287

    Development of multi-layer conductive polymer nanocomposites for electromagnetic shielding application

    Elektromanyetik kalkanlama uygulamaları için katmanlı iletken polimer nano kompozitlerinin geliştirilmesi

    FATMA ZEHRA ENGİN SAĞIRLI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI

    PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ

  3. Tez No

    517231

    The effect of production parameters on the properties of continuous graphene oxide fibers

    Üretim parametrelerinin sürekli grafen lif özellikleri üzerine etkisi

    MERVİN ÖLMEZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HACER AYŞEN ÖNEN

  4. Tez No

    928298

    Synthesis of new cholesterol-functionalized mesogens and investigation of their liquid crystal properties

    Kolesteril fonksiyonlu yeni mezojenlerin sentezi ve sıvı kristal özelliklerinin incelenmesi

    YAĞMUR BAYRAKTAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL

  5. Tez No

    939119

    Biyokütleden elde edilmiş karbon tabanlı elektrotların sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of carbon-based electrodes derived from biomass

    SÜMEYYE ÇİÇEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    EnerjiSakarya Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET OĞUZ GÜLER

Geri Dön