Magnetic Properties of the nanoparticle arrays
Nanoparçacık dizilerinin manyetik özellikleri
- Tez No: 902028
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÜMİT AKINCI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Ising modeli, Ising model
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Katıhal Fiziği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında nanoparçacık ve nanoparçacık dizilerinin manyetik özellikleri zamanla sinüzoidal olarak değişen dinamik dış manyetik alan altında iki ve üç̧ boyutta incelenmiştir. Klasik Heisenberg ve Ising spin Hamiltonian modelleri ile tasarlanan çeşitli nanoparçacık sistemlerinin dinamik manyetik davranışları Monte Carlo Metropolis algoritması ve sonlu farklar nümerik methoduna dayalı OOMMF yazılımı yardımıyla elde edilmiştir. İlk olarak, nanosistemlerin dinamik manyetik karakteristikleri olan düzen parameteresine, histeresis döngü alanına, artık manyetizasyon değerine ve koersiv alanına uzun menzilli dipolar etkileşim parametresinin etkisi hem sıcaklığın hem de dış manyetik alan değişiminin fonksiyonu olarak sistematik olarak Metropolis algoritması ile çalışılmıştır. Nanoyapıda belli sıcaklık değerinden sonra dinamik faz geçişi gözlemlenmiş, özellikle dipolar etkileşimlerin manyetokristalin anisotropi enerjisi ile ortak davranışı sistemin dinamik faz geçiş sıcaklığı ve dinamik histeresis karakteristikleri üzerinde oldukça belirleyici rolü olduğu bulunmuştur. 3B-nanoparçacık ve 2B Ising dizi sistemlerinde, yalnızca dinamik faz geçişlerinde gözlemlenen metamanyetik anormallikler üzerine dipolar etkileşim değişiminin etkisi zamandan bağımsız bias alan ve sabit periyot değerinde kapsamlıca incelenmiştir. Kobalt, Demir ve Nikel nanoparçacık disklerinin dinamik histeresis karakteristiklerinin uygulanan dış manyetik alanın frekansına ve genliğine bağlılığı OOMMF yazılımı programı aracılığıyla sıfır sıcaklıkta detaylıca çalışılmıştır. Son olarak, manyetik özellikler üzerine nanoparçacık şekillinin etkisi üç farklı şekile sahip Permalloy nanodisklerde ele alınmış ve simulasyon sonuçlarında nanodiskte belirli bir frekans aralığı boyunca aynı anda birden fazla manyetizasyon bileşeninde dinamik faz cevabı gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the magnetic properties of nanoparticles and nanoparticle arrays have been explored in two and three dimensions under time-dependent sinusoidal external magnetic field. Dynamic magnetic behaviors of various nanoparticle systems modelled with the classical Heisenberg and Ising spin Hamiltonians have been obtained by using the Monte Carlo Metropolis algorithm and OOMMF software based on the finite difference numerical method. Firstly, the impact of dipolar interaction parameter on the dynamic magnetic characteristics of nanosystems, consisting of order parameter, hysteresis loop field, remanent magnetization value and coercive field has been systematically studied with the Metropolis algorithm as a function of both temperature and external magnetic field change. The dynamic phase transition have been observed in the nanostructure after a certain temperature value, especially the combined behavior of dipolar interactions and magnetocrystalline anisotropy energy has been found to have a significant role on the dynamic phase transition temperature and dynamic hysteresis characteristics of the system. In the 3D nanoparticle and 2D Ising array systems, the influence of dipolar interaction variation on metamagnetic anomalies which is observed only at dynamic phase transitions has been extensively studied with time-independent bias field and constant period value. The OOMMF software has been employed to investigate the dynamic hysteresis properties of Cobalt, Iron, and Nickel disks depending on the frequency and amplitude of the applied external magnetic field at zero temperature. Finally, the dependence of magnetic properties on the shape of nanostructure have been adressed in the Permalloy nanodisks with three different shapes and from simulation results simultaneous dynamically phase behaviors of multiple components of the magnetization has been noticed throughout a particular frequency range.
Benzer Tezler
- Nanopartikül üretimi ve nanotıp uygulamaları
Production of nanoparticles and their application in nanomedicine
FİLİZ SAYAR
Doktora
Türkçe
2010
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN BİŞKİN
- Development of cell culture plates comprising embedded arrays of miniature electromagnets for magnetic transfection applications
Manyetik transfeksiyon uygulamarına yönelik minyatür elektromıknatıs dizisi içeren hücre kültürü plakalarının geliştirilmesi
GÜLŞEN ZAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT KAYA YAPICI
- Investigation of gold nanoparticle doping on the sensing properties of polypyrole based conducting polymer
Altın nanoparçacık katkılamanın polipirol tabanlı iletken polimerlerin gaz algılama özelliklerine olan etkisinin incelenmesi
ABDULLAH BAYRAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Metalurji Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALİH OKUR
- LaCaMnO nanotellerin ve nanoparçacıkların sol-jel yöntemi ile elde edilmesi ve özelliklerinin incelenmesi
Production of LaCaMnO nanowires and nanoparticles by sol-gel method and their properties
VEDAT YAĞMUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiKatıhal Fiziği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FUNDA ERSOY ATALAY
- Mechanical enhancement of woven composite with vertical aligned carbon nanotubes: Investigation of interlaminar shear strength property of nano-stitched laminated composites
Karbon nanotüpler kullanılarak kompozitlerin mekanik özelliğinin geliştirilmesi: Nano-dikişli lamine kompozitlerin lamineler arası kayma mukavemetinin incelenmesi
İDRİS GÜRKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ