X-ray diffraction analysis of small gold nanopowders
Küçük altın nanotozlarının X-ışını kırınımı analizi
- Tez No: 929663
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HANDE ÖZTÜRK KAYMAKSÜT, DOÇ. DR. İLKNUR ERUÇAR FINDIKÇI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Toz X-ışını kırınımı, malzemelerin yapısını tahribatsız bir şekilde karakterize etmek için güçlü bir yöntemdir. Geleneksel olarak, kristalitlerden oluşan toz malzemenin kırınım deseni, kafes parametresi, atomik yer değiştirme parametresi ve kristalit boyutu gibi yapısal parametreler sağlayan Rietveld analizi kullanılarak analiz edilir. Tekniğin, kristalit boyutları mikron ölçeğinde olduğunda, yani yüzey hacim oranı ihmal edilebilir bir kütle olarak düşünüldüğünde iyi çalıştıgı kanıtlanmıştır. Bu nedenle, Rietveld algoritmasındaki sonsuz atomik düzlem varsayımı karşılanır. Ancak, kristalit boyutu nanometre ölçeğinde olduğunda, nanokristalin sonlu boyutundan dolayı atomik düzlemlerin sayısı sınırlıdır. Dahası, gerçekçi nanokristaller, çekirdek bölgesine kıyasla yüzey bölgesinde farklı özellikler sergiler ve bu da periyodik olmayan bir yapıyı gösterir. Algoritma ve nanokristal yapısı arasındaki tutarsızlığın, çıkarılan yapısal parametrelerde hatalara neden olduğunu gösterdik. Bu hatalar, laboratuvar difraktometrelerinin hassasiyetinden kat kat daha yüksektir. Hesaplamalı çalışma, benzer eğilimler gösteren Çift Dağılım Fonksiyonu (PDF) analizine genişletildi. Bu hataların tümü boyuta bağlıydı ve artan parçacık boyutu veya azalan yüzey hacim oranıyla ihmal edilebilir hale geldi. Son olarak, laboratuvar difraktometresi kullanarak 14 nm altın nanokristalinin X-ışını kırınım desenini ölçtük. Ölçülen PDF, bu tür difraktometreler tarafından erişilebilen düşük X-ışını enerjisinden etkilenmişti. Ancak, PDF analizinin Zayıflatılmış Kristal Modelleme (ACM) kullanarak yapısal parametreleri hala elde edilebileceğini gösterdik. Moleküler Dinamik (MD) simülasyonundan elde edilen gerçekçi nanokristaller polidispers sistem olarak modellendiğinde daha iyi uyum kalitesi elde edildi.
Özet (Çeviri)
Powder X-ray diffraction is a powerful method to characterize structure of materials in a non-destructive way. Conventionally, diffraction pattern of powder material consisting of crystallites is analyzed using Rietveld analysis, which provides structural parameters such as lattice parameter, atomic displacement parameter, and crystallite size. The technique is proven to work well when crystallite sizes are in micrometer-scale, that can be considered as a bulk with surface to volume ratio negligible. Therefore, infinite atomic plane assumption in Rietveld algorithm is satisfied. However, when crystallite size is in nanometer-scale, number of atomic planes is limited due to finite dimension of nanocrystal. Moreover, realistic nanocrystals exhibit different properties on surface region compared to core region, indicating non-periodic structure. We showed that the inconsistency between the algorithm and nanocrystal structure causes errors in extracted structural parameters. These errors are orders of magnitude higher than precision of lab diffractometers. The computational work was extended to Pair Distribution Function (PDF) analysis, which also showed similar trends. All of these errors were size-dependent and became negligible with increasing particle size or decreasing surface to volume ratio. Finally, we measured X-ray diffraction pattern of 14 nm gold nanocrystal using laboratory diffractometer. The measured PDF suffered from low X-ray energy accessible by such diffractometers. However, we showed that PDF analysis can still extract structural parameters using Attenuated Crystal Modeling (ACM). The better fit quality was achieved when realistic nanocrystals obtained from Molecular Dynamics (MD) simulation were modeled as polydispersed system.
Benzer Tezler
- Elektronik baskı uygulamalarına yönelik alaşım ve metalik nano partiküllerin üretimi
Alloy and metallic nanoparticle production for printed electronics
ŞERZAT SAFALTIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- Doğuştan kalça çıkıklı hastalarda kalça patolojilerinin bilgisayarlı tomografi ile değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
NECDET ŞÜKRÜ ALTUN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Ortopedi ve TravmatolojiGazi ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ORHAN ASLANOĞLU
- Makro besin elementlerinin (NPK) İzmir'de Mayıs ayında açığa dikilen 4-6 cm çevre büyüklüğündeki Gladiolus cinsine ait“hunting song”ve“Novalüx”kültür çeşitlerinin yumrularının gelişmeleri üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
TAHA ALİ AMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
ZiraatEge ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN HATİPOĞLU
- Izgara ve altlık üstünde barındırılan ile de france X kıvırcık (Fl) ve merinos kuzularının entansif besideki performansları
Başlık çevirisi yok
ÜMRAN ŞAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Veteriner HekimliğiUludağ ÜniversitesiZootekni Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDOĞAN TUNCEL