Er@C20 ve Yb@C20 endohedral fullerenlerinin yoğunluk fonksiyonel teori ile incelenmesi
Investigation of Er@C20 and Yb@C20 endohedral fullerenes with density functional theory
- Tez No: 918589
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEKİ BÜYÜKMUMCU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Fizikokimya, Hesaplamalı kimya, Physical chemistry, Computational chemistry
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, C20 fulleren kafesi içerisine yerleştirilen iterbiyum (Yb) ve erbiyum (Er) atomlarının oluşturduğu endohedral yapıları yük ve çok katlılığa bağlı olarak yoğunluk fonksiyonel teori (DFT) ile incelenmiştir. Bu amaçla def2-mTZVPP taban seti kullanılarak oluşturulmuş meta-GGA kompozit metodu r2SCAN-3c kullanılmıştır. Öncelikle yapılar optimize edilmiş, sınır orbitallerin yük ve çok katlılığa bağlı olarak enerji düzeylerinin, enerji boşluklarının, orbital bileşimlerinin ve orbital delokalizasyon indekslerinin değişimleri incelenmiştir. Daha sonra optimize edilmiş yapılar kullanılarak endohedral yapılara ait bazı özellikler hesaplanmış, kafes üzerinde endohedral yapı oluşumuna bağlı olarak gerçekleşen değişimler araştırılmıştır. Bu amaçla ilk olarak bağ uzunlukları ve değişik metotlarla (MBO, FBO, LBO, IBSI, WBO) hesaplanmış bağ mertebelerinin ortalama, en yüksek, en düşük ve standart sapma değerleri karşılaştırılmıştır. Endohedral yapı oluşumuna bağlı olarak kafeslerde genişleme ve bağ mertebelerinde azalma gözlenmiştir. Çalışmanın diğer kısmında da QTAIM analizi yapılarak bağ kritik noktasına ait bazı nicelikler (elektron yoğunluğu, elektron yoğunluğunun laplasyeni, enerji yoğunluğu, ELF, eliptisite) açısından boş C20 kafesi ile endehodral yapıların karşılaştırılması yapılmıştır. Son olarak da yüzey analizi yapılarak endohedral yapı oluşumuna bağlı olarak hacim, yüzey alanı, kütle yoğunluğu, küresellik, varyans gibi nicelikler üzerinden endohedral yapılar hem kendi aralarında hem de boş kafesle karşılaştırılmıştır. Yük arttıkça hacim ve yüzey alanının azaldığı, genel olarak da küresellik ve varyansın arttığı görülmüştür. Elde edilen sonuçlar, lantanit atomlarının elektronik yapı ve geometri üzerinde kayda değer etkileri olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the endohedral structures formed with ytterbium (Yb) and erbium (Er) atoms located in the C20 fullerene cage were examined by density functional theory (DFT) as a function of charge and multiplicity. For this purpose, the meta-GGA composite method r2SCAN-3c, which was developed using the def2-mTZVPP basis set, was used. First, the structures were optimized, and the variations of the energy levels, energy gaps, orbital compositions and orbital delocalization indices of the frontier orbitals as a function of charge and multiplicity were investigated. Then, some properties of endohedral structures were calculated using optimized structures, and the changes on the cage due to the formation of endohedral structures were studied. Firstly, the average, maximum, minimum and standard deviation values of bond lengths and bond orders calculated with different methods (MBO, FBO, LBO, IBSI, WBO) were compared for this purpose. Increase in the bond lengths and decrease in bond orders were obtained in cages due to the formation of endohedral structures. In the other part of the study, QTAIM analysis was performed to compare empty C20 cage with endohedral structures in terms of some quantities of the bond critical points (electron density, laplacian of electron density, energy density, ELF, ellipticity). Finally, surface analysis was performed to compare endohedral structures both among themselves and with empty cages in terms of quantities such as volume, surface area, mass density, sphericity, variance. It was obtained that as the charge increased, volume and surface area decreased, and sphericity and variance generally increased. The results obtained showed that lanthanide atoms have considerable effects on electronic structure and geometry.
Benzer Tezler
- H∞ model eşleme probleminin lineer matris eşitsizlikleri yaklaşımı ile çözümü
The solution of the H∞ model matching problem via linear matrix inequalities
MURAT AKIN
Doktora
Türkçe
2003
İstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Ultrashort and short pulsed fiber laser development for transparent material processing, imaging and spectroscopy applications
Transparan malzeme işleme, görüntüleme ve spektroskopi amaçlı ultra kısa ve kısa atımlı fiber lazer geliştirilmesi
SEYDİ YAVAŞ
Doktora
İngilizce
2015
İhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
Yükleniyor...
- Ortotrop plak sistemlerinin hesabı için yeni bir sonlu eleman formülasyonu
A New finite element formulation for orthotropic plate systems
SELÇUK İZ
- Payas bölgesi (Hatay) demirli boksit oluşumlarının kökenine yönelik jeokimyasal ve maden mikroskopik incelemeler
The Geochemical and ore microscopic investigations of payas region (Hatay) ferric bauxite occurrences and their genesis
MEHMET ALİ DEĞER
- Yer dalga iletiminde parabolik denklem (PD) yöntemi
Parabolic equation (Pe) method in ground wave propagation
ÖZLEM ERCAN