Lityum tabanlı bazı perovskite bileşiklerin yapısal, elektronik, elastik, manyetik, termodinamik ve optik özelliklerinin yoğunluk fonksiyonel teorisi ile incelenmesi
Investigation of structural, electronic, elastic, magnetic, thermodynamic, and optical properties of some lithium-based perovskite compounds by using density functional theory
- Tez No: 986662
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EVREN GÖRKEM ÖZDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında Lityum Tabanlı çift, varyant ve tek perovskite malzemelerinin yapısal elektronik, manyetik, elastik ve termodinamik ve optik özellikleri incelenmiştir. Hesaplamalar yoğunluk fonksiyonel teorisine (YFT) tabanlı yaklaşım kullanılarak, WIEN2k programı ile (GGY-PBE), (GGY+mBJ) ve (GGY+U) , Elastik hesaplamalar IRElast yazılımı ve termodinamik hesaplamalar Gibbs2 yazılımı kullanılarak etkileşimleri yaklaşımları gerçekleştirildi. Elde ettiğimiz Lityum bileşiklerinden fazın enerji olarak kararlı Ferromanyetizmaya sahip malzemelerini ilk prensip hesaplamaları kullanılarak değerlendirildi ve Sentezlenen bu malzemeler ferromanyetik, manyetik olmayan ve Anti-formanyetik fazlar için optimize edilmiştir. Tek, varyant ve çift perovskite malzemelerin manyetik kararlılık fazlarını belirlendi Ferromanyetik (FM), Manyetik olmayan (NM) ve Anti-ferromanyetik (AFM) fazlar için hacim-enerji optimizasyon eğrileri gösterildi. Eğriler Murnaghan durum denklemi yardımıyla FM, AFM ve NM fazların enerji farklarında da malzemelerin teorik olarak Curie sıcaklıklarının hesaplanmıştır. Elektronik özellikler olarak malzemeler spin bağımlı (↑)(↓) çalışıldı, böylelikle metalik ve yarı-iletken karakterler bir arada gözlenerek, çalıştırıldığı Tek ve çift perovskit malzemelerin, gerçek yarı-metalik Ferromanyetik karakter bulundu. Varyant perovskit malzemelerde ise yarı-iletken Ferromanyetik karakter elde edildi. Elastik özellikleri incelenmiştir. Malzemelerin basınca ve sıcaklığa bağlı termodinamik özellikleri ve ilgili parametreleri (hacim, Debye sıcaklığı, entropi vb.) incelendi. Perovskit ailesi malzemelerin optik özellikleri incelenerek farklı yaklaşımlarla analiz edilmiş ve bu malzemelerin sadece spintronikte değil aynı zamanda optoelektronik cihazlarda ve yarı-iletken teknolojilerinde de uygulama potansiyeli ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the structural electronic, magnetic, elastic, thermodynamic and optical properties of Lithium-Based double, variant and single perovskite materials were investigated. Calculations were performed using density functional theory (DFT) based Approximation, (GGY-PBE), (GGY+mBJ) and (GGY+U) interaction approximations were performed with WIEN2k program. Elastic calculations were performed with IRElast software and thermodynamic calculations were performed using Gibbs2 software. The energetically stable ferromagnetic phases of the Lithium compounds we obtained were evaluated using first-principles calculations and these synthesized materials were optimized for ferromagnetic, non-magnetic and anti-formagnetic phases. The magnetic stability phases of single, variant and double perovskite materials were determined. Volume-energy optimization curves for ferromagnetic (FM), non-magnetic (NM) and anti-ferromagnetic (AFM) phases were shown. Theoretical Curie temperatures of the materials were calculated using the Murnaghan equation of state curves at the energy differences of the FM, AFM, and NM phases. Electronic properties of the materials were studied in terms of spin dependence (↑)(↓), thus observing both metallic and semi-conducting characteristics. True half-metallic ferromagnetic character was found in single and double perovskite materials. Semi-conducting ferromagnetic character was obtained in variant perovskite materials. Elastic properties were investigated. The pressure- and temperature-dependent thermodynamic properties of the materials and related parameters (volume, Debye temperature, entropy, etc.) were investigated. The optical properties of the perovskite family of materials were investigated using different approximations, demonstrating the potential for application not only in spintronics but also in optoelectronic devices and semi-conductor technologies.
Benzer Tezler
- Synthesis, characterization, optimization, and electrochemical analysis of novel multimetal oxide materials for energy applications
Enerji uygulamalari i̇çin yeni multimetal oksit malzemelerin sentezi, karakterizasyonu, optimizasyonu ve elektrokimyasal analizi
AHMET AYTEKİN
- Lityum tabanlı bataryaların ömür tahmini için bir model geliştirme
Development of a model for state of health estimation of lithium based batteries
HASAN CELAL MALKOÇ
- Karbon tabanlı iki boyutlu malzemelerin lityum ve lityum-sülfür bataryalarında kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of carbon-based two-dimensional materials for use in lithium and lithium-sulfur batteries
FUAT BİLİCAN
- E-mobilite uygulamaları için lityum-iyon bataryaların fizik tabanlı modellerinin karşılaştırmalı analizi
Comparative analysis of physics-based models for lithium-ion batteries in e-mobility applications
HAKKI YAVUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
İstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- LiTaO3 tabanlı piroelektrik dedektörlerin duyarlılık ve elektrik sinyal üretebilme performansının iyileştirilmesinde kullanılabilen metal oksit nano katmanların geliştirilmesi
Development of metal oxide nano layers to improve the sensitivity and electric signal generation performance of LiTaO3-based pyroelectric detectors
MEHMET FATİH YAMAN
