adim fizik ozet - adnan menderes...

ADIM FİZİK GÜNLERİ

VII

ÖZET KİTABI

Adnan Menderes Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi

Fizik Bölümü

23-25 Mayıs 2018

�1

Sizleri Adım Fizik Günleri konferans serisinin 7. de aramızda görmekten büyük mutluluk duymaktayız. Adım Fizik Günleri konferans serisinin amacı fiziğin farklı branşlarında ki bilim insanlarını biraya getirmek, farklı üniversitelerdeki bilim insanları arasında hızlı bilgi akışını sağlamak ve yeni bilimsel ortaklıklara vesile olmaktır. Bu konferansın gerçekleştirilmesinde emeği geçen t ü m k o m i t e üyelerine, tüm katılımcılara, sponsorumuz EDU-LINE Bileşim, Efeler Belediye Başkanlığına, ve katkılarından dolayı ADÜ Rektörlüğüne teşekkür ederiz.

Adım Fizik Günleri VII Düzenleme Kurulu

�2

SÖZLÜ SUNUMLAR

�3

Kusurlu Grafin Üzerinde Kendiliğinden Oluşan Amino Asit Tabakası

Fatih Ersan1

1 Adnan Menderes Üniversitesi- Fizik Bölümü, 09100

[email protected]

Bu çalışmada temel-ilkeler hesaplamalarına dayalı yoğunluk fonksiyoneli teorisi kullanılarak en küçük amino asit olan Glisin ile tek tabakada karbon atomlarının periyodik dizilimi sonucunda oluşan Grafin yapısının etkileşimi ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. Grafin yapısı içerisinde tek veya üç karbon atomu eksikliği yaratılmış ya da Grafin nanoşeritleri oluşturularak bağ sayısı azaltılmış karbon atomlarının oluşması sağlanmıştır. Normalde Glisin ile kusursuz Grafin arasında zayıf van der Waals bağlanması gerçekleşmekte iken [1,2], Grafin yapısında oluşturulan noktasal kusurlar sonrasında bu etkileşim düşük bağ sayısına sahip olan karbon atomlarının varlığından dolayı artmaktadır. Tek ya da üç karbon atomu eksikliğinde Grafin sırasıyla 1.52 µB ve 1.0 µB manyetik momente sahip metalik özellik göstermektedir. Glisin amino asidi bu kusurlu Grafin tabakalarına yaklaştırıldığında, iki bağlı (bir bağı eksik) karbon atomlarına güçlü bir şekilde bağ lanmaktadır. Glisinde bulunan nitrojen atomundan Grafin tabakasına elektron geçişi olmakta, iki bağlı karbon atomunun elektron eksiğini gidermekte ve sistemi manyetik olmayan yarıiletken malzemeye çevirmektedir. Sistemde oluşan bu elektronik yapı değişimi Glisin amino asidinin sensörler yardımı ile belirlenebilmesine yol açabilir. Ayrıca kusursuz Grafin üzerindeki Glisinin titreşim frekansları çok küçük iken, kusurlu yapılarda Glisinin tutunduğu karbon atomu üzerindeki titreşim frekansları oldukça yüksektir ve yapı üzer inde bel i r lenebi lmesine o lanak sağlayabilirTeşe k k ü r B u a r aş t ı r m a d a b i l g i s a y a r hesaplamaları için TÜBİTAK ULAKBİM Yüksek Başarımlı Hesaplama Merkezi kullanılmıştır.

Kaynakça [1] H. T. Larijani, M. D. Ganji, M. Jahanshahi, Trends of amino acid adsorption onto graphene and graphene oxide surfaces: a dispersion corrected DFT study, RSC adv. 5 (2015) 92843-92857. [2] X. Chen, P. Gao, L. Guo, S. Zhang, Graphdiyne as a promising material for detecting amino acids, Sci. Rep. 5, (2015) 16720.

�4

Şekil 1. a) Kusurlu grafin tabakasının elektronik band yapısı ve üstten görünümü, b) Kusur bölgesinden Glisinin tutunması ve tutunma sonrası oluşan elektronik band yapısı

Plazmon-Egziton Eşleşmesine Sahip Nano Bağlantı Noktalarında Kuantum Termodinamik Etkiler

Ali İhsan Göker1

1 Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, Fizik Bölümü, 11210, Gülümbe, Bilecik [email protected]

Madde-ışık etkileşimini istenen düzeyde ayarlayabilecek özellikteki nano boyuttaki cihazların imal edilmesi uzun zamandır aranılan bir özelliktir çünkü bu özellik optik enerjiyi ışığın dalga boyundan küçük alanlara odaklamaya olanak sağlayabilecektir [1]. Bu doğrultuda, nanoparçacık plazmonlarını yakınlarında bulunan kuantum emitörlerin egzitonlarıyla eşleştirmek ayarlanabilir moleküler cihazların geliştirilmesinde önemli bir adım olarak görülmektedir [2].

Daha önce geliştirilen denge dışı Green fonksiyonlarını [3,4] kullanarak sıcaklık farkına sahip iki plazmonik nanoparçacığın arasına yerleştirilmiş bir egzitonik kuantum emitöründe akan entropi akımını araştırdık. Elde ettiğimiz sonuçlar, sonsuz küçük voltaj ve sıcaklık farkı için güçlenen plazmon-egziton eşleşmesinin her ortam sıcaklığında entropi akımını artırdığını göstermiştir. Ayrıca, nanoparçacıklar arası sıcaklık farkı artırıldığında entropi akımı artmaktadır.

Şekil 1. Plazmon-egziton eşleşmesine sahip bir nano bağlantı noktasının şematik gösterimi

Düşük plazmon-egziton eşleşme değerlerinde voltajın artırılması entropi akımında Kondo sıcaklığı çevresinde küçük bir artışa yol açmaktadır. Plasmon-egziton eşleşmesi var olduğu sürece entropi akımının yüksek voltaj değerlerinde her zaman sıfırdan farklı olduğunu tespit ettik. Elde ettiğimiz sonuçları iyi bilinen Widemann-Franz kanunu çerçevesinde açıkladık.[5]

Teşekkür Bu araştırma TÜBİTAK tarafından 114F195 nolu proje ile desteklenmiştir. Kaynakça [1] S. A. Maier, Plasmonics: Fundamentals and Applications; Springer: New York, 2007.

[2] G. A. Wurtz, P. R. Evans, W. Hendren, R. Atkinson, W. Dickson, R. J. Pollard, A. V. Zayats, W. Harrison, C. Bower, Molecular plasmonics with tunable exciton-plasmon coupling strength in j- aggregate hybridized Au nanorod assemblies, Nano Lett. 7 (2007) 1297-1303. [3] A. Goker, Strongly correlated plexcitonics: evolution of the Fano resonance in the presence of Kondo correlations, Phys. Chem. Chem. Phys. 17 (2015) 11569-11576. [4] A. Goker, H. Aksu, Quantum transport through a Coulomb blockaded quantum emitter coupled to a plasmonic dimer, Phys. Chem. Chem. Phys. 18 (2016) 1980-1991. [5] A. Goker, Entropy current through a strongly correlated plexcitonic nanojunction J. Phys. Chem. C, 122 (2018) 4607-4614.

�5

Nanoparçacık ve Nadir Toprak İyonu Katkılı Cam Sistemleri

Deniz Koçyiğit, Melis Gökçe

Adnan Menderes Üniversitesi - Fizik Bölümü, 09100 Aydın [email protected]

Metalik nanoparçacıklar fen bilimleri, malzeme bilimi, biyomedikal, tıp ve mühendislik gibi birçok uygulama alanında yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Bu nanoparçacıklar pek çok farklı malzemeye katkılanarak malzemenin kimyasal, termal ve optik özelliklerini iyileştirebilmektedir. Bu malzemeler arasında yer alan ve amorf yapıya sahip olan camlar maliyetlerinin düşük olması, kolay şekillendirilebilmeleri, yüksek geçirgenliğe ve daha homojen lüminesansa sahip olmaları gibi çeşitli avantajlara sahiptir. Camlar farklı uygulamalarda gerekli olan enerji seviyelerini üretmek için nadir toprak iyonu katkılanabilen çok uygun matrislerdir. Nanoparçacık ve nadir toprak iyonu katkılı camlar lazerler, optik dalga kılavuzları, kuantum hafızalar, nanofotonik, renkli ekranlar ve katıhal aydınlatma gibi birçok alandaki uygulamaları nedeniyle bilimsel ve teknolojik araştırmaların ilgi odağı haline gelmiştir. Ayrıca metalik nanoparçacık katkısı bu cam sistemlerinin optik ve lüminesans özelliklerini önemli ölçüde geliştirmektedir. Bu çalışma nanoparçacık içeren nadir toprak iyonu katkılı cam sistemlerinin sentezi ve elde edilen camların yapısal, optik ve lüminesans özelliklerinin araştırılması konularını içermektedir.

Anahtar Kelimeler: Cam, nadir toprak iyonu, nanoparçacık

�6

Elektro Depozisyonda Dış Manyetik Alanın Morfolojik Katı Fazına Etkilerinin Monte Carlo Yöntemiyle İncelenmesi

Mehmet Bayırlı1 Yaşar Hiçyılmaz1

1Balıkesir Üniversitesi – Fizik Bölümü, 10145 Balıkesir [email protected]

Elektrokimyasal hücre elektrotu üzerinde büyüyen metalik depozitlerin morfolojik faz yapısını ve tanımlama sabitlerinin değerlerini uygulanmış dış manyetik alan etkiler. Bu çalışmada, sistem Monte Carlo yöntemi ve uyarlanmış Difüzyonla Sınırlı Kümeleşme (Diffusion-Limited Aggregation (DLA)) algoritması ile modellenmiştir. Ortamın fiziksel koşulları ve kimyasal reaksiyon kinetiklerini temsil etmek üzere değiştirilebilir yapışma olasılığı 0 < p ≤ 1 parametresi tanımlanmıştır. Farklı örgü ve parçacık sayısına göre küme temsilleri üretilmiş ve bunlara ait küme tanımlama sabit değerleri hesaplanmıştır. Hesaplanan sonuçlar literatüre sunulan değerler ile karşılaştırılmıştır.

�7

mailto:[email protected]

Görüntüleme Teknikleri Kullanarak Baş-Boyun Bölgesi Kanserlerinin Tedavisi

Orhan Zeybek

Balıkesir Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Çağış, 10145 Balıkesir [email protected]

Baş boyun kanserine yakalanan hastalar tümörün tedaviye verdiği yanıta bağlı olarak ya da kilo kaybından dolayı tedavi sırasında önemli anatomik değişikliklere uğrarlar. Bu değişiklikler hedef volümde düşük, riskli organlarda ise yüksek doza neden olabilirler. Bunu engelleyebilmek için adaptif radyoterapi (ART) adı verilen tedavi sürecince yeni planlama bilgisayarlı tomografi (BT)’leri çekilerek yeniden radyoterapi planlaması gerekmektedir. Kliniğe başvuran baş boyun kanseri tanısı almış radyoterapi veya kemoradyoterapi uygulanan hastalarda tedavi devam ederken anatomileri ve doz dağılımlarındaki değişimin gözlemlendiği zaman ART yapılması amaçlanmıştır.

Bu sunumda tıp biliminde çok yaygın olarak kullanılan görüntüleme tekniklerinden bilgisayarlı tomografi tekniği baş-boyun kanserleri tedavisi üzerine yapılan deneysel çalışmalar sunulacaktır. Çalışma ilkeleri tamamen fizik bilimine dayalı olan görüntüleme teknikleri tıp alanında çok yaygın bir şekilde uygulamalı olarak kullanılmaktadır. Yasal etik izin alınarak baş-boyun kanserlerine sahip insanlara adaptif radyoterapi uygulanarak kanserli bölgenin hacimsel olarak küçüldüğü görüntüleme teknikleri vasıtasıyla incelenmiştir.

Çalışmaya baş boyun kanseri tanısı alan radyoterapi veya kemoradyoterapi uygulanan 25 hasta dahil edilmiştir. Hastalara gün aşırı Konik Işınlı Bilgisayarlı Tomografi (CBCT) çekilmiş ve planlamadan gelen BT görüntüsü ile füzyon yapılmıştır. Tedavinin 5. haftasında çekilen CBCT görüntüsü planlamadan gelen BT görüntüsüne füzyon yapıldığında tümör volümünde küçülmenin gözlemlendiği an hastaya manyetik rezonans görüntüleme (MRG) çekilmiştir. MRG görüntüsü BT ile füzyon yapılarak kritik organlar ve hedef volümler tekrar kontürlenmiştir. Yeni kontörler üzerinden hastanın planı tekrar yapılıp T Testi ve Wilcoxan Testi ile ART ve ART yapılmadığı durumlardaki hacim ve dozlar karşılaştırılıp anlamlı fark bulunduğunda hasta yeni yapılan ART ile tedavisine devam etmiştir. Böylece kanser tedavisinde ilerleme sağlanmıştır.

Baş boyun bölgesi kanserlerinde, tümörün büyümesi veya küçülmasi nedeniyle, hedefin yerinin belirlenmesi gerekir. Bu değişikliklerin tesbiti çok önemlidir çünkü hedef kitlenin gereğinden az doz alması ile veya normal dokuların fazla radyasyona maruz kalması ile sonuçlanmaktadır. Bu tür kanserlere adaptif radyoterapi (ART) uygulanmıştır. Bilgisayarlı tomografileri (BT) çekilerek yeniden radyoterapi planlanmıştır. ART yapıldığında; aynı ve karşı taraf parotis ortalama dozu ile medulla spinalis maximum dozunda anlamlı bir azalma görülmüştür. Planlanan Hedef Hacim (PTV) 70 ortalama dozunda tümör volümünü sarması açısından anlamlı bir fark gözlemlenmemiştir.

�8

2-Chloroquinoline molekülünün yapısal, titreşim, elektronik ve kimyasal kayma özelliklerinin Yoğunluk Fonksiyon Teorisi ile (YFT)

spektroskopik olarak incelemesi

Etem Kose1, Çağlar Karaca2, Ahmet Atac3, Fehmi Bardak3

1Manisa Celal Bayar Üniversitesi, Manisa Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu, Elektronik ve Otomasyon Bölümü, 45140, Manisa, Türkiye

2 Manisa Celal Bayar Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 45140 - Manisa, Türkiye

3 Manisa Celal Bayar Üniversitesi, Deneysel Fen Bilimleri Araştırma ve Uygulama Merkezi, 45140- Manisa, Türkiye

* e-posta: [email protected]

Bu çalışma, 2-Chloroquinoline (2-CQ) molekülüne ait kuantum kimyasal hesaplamalarla spektroskopik sonuçlar elde edildi ve sonuçlar mevcut deneysel FT-IR, 1H ve 13C NMR spektrumları ile desteklendi. Çalışılan moleküle ait kararlı durum enerjisi ve geometrik yapı hesaplamaları yoğunluk fonksiyon teorisi (density functional theory (DFT)) B3LYP metodu 6-311++G(d,p) temel setiyle yapıldı. Bundan sonra kararlı yapı için titreşim spektrumları elde edilip, benzer moleküller ve quinoline molekülü ile kıyaslandı. Temel titreşim modları VEDA 4 (Vibrational Energy Distribution Analysis) programı yardımıyla potansiyel enerji dağılımına göre (potential energy distribution (PED)) tespit edildi. HOMO-LUMO enerjileri, moleküler elektrostatik potansiyel yüzey (MEPs), durum yoğunlukları, (DOS), Mulliken yük analizi, gibi elektronik özellikleri elde edilip sunuldu. 1H ve 13C NMR hesaplamaları GIAO (gauge-invariant atomic orbital) metoduyla yine aynı temel seti yardımıyla hesaplandı ve mevcut deneysel verilerle mukayese edildi. Ayrıca, termodinamik ve nonlineer optik özellikleri elde edildi.

Anahtarkelimeler:2-Chloroquinoline;DFT;infrared;NMR;MEP

Teşekkür Bu araştırma CBÜ/BAP 2017-148 nolu proje ile desteklenmiştir.

Kaynakça [1] R. Kimmel, M. Nečas, R. Vícha, Acta Crystallogr. Sect. E 66 (2010) o1261–o1261. [2] J.E. Davies, A.D. Bond, Acta Crystallogr. Sect. E 57 (2001) o947–o949. [3] R.F. Fernandes, P.H.F. Stroppa, G.R. Ferreira, A.D. da Silva, H.G.M. Edwards, L.F.C. de Oliveira, Vib. Spectrosc. 86 (2016) 128–133.

�9

Measurement of Thermal Conductivity of Metallic 2D-Materials Onur Çakıroğlu1 and Talip Serkan Kasırga1,2

1 Department of Physics, Bilkent University, Ankara 06800, Turkey 2 Institute of Materials Science and Nanotechnology, Bilkent University, Ankara 06800, Turkey

Unprecedented properties of 2D materials, such as unusual high mobility, ability to control optical properties or inducing structure phase transition, make them useful for electrical and optical applications.[1,2,3] However, there is unknown about them including their thermal conductivities. For the first time, Balandin and coauthors have proposed that they can obtain thermal conductivities of graphene by Raman shift depending on temperature and performed their method on graphene.[4] After that, the method became the standard to measure thermal conductivity of 2D materials.

However, some 2D materials don’t have strong and specific Raman signal and this makes the method using Raman shift extremely hard to implement. Therefore, we have developed a new method that depends on resistance that changes due to local laser heating. For this purpose, we have designed a device, looks like in Figure 1.

[1] S. Bertolazzi et al., ACS Nano 7 (4),3246–3252 (2013) [2] Y. Lin et al., Nat. Nanotechnol 9, 391–396 (2014) [3] O Balci et al., Nat Commun 6, 6628 (2015) [4] Balandin et al., Nano Letters 8 (3), 902-907 (2008)

�10

Figure 1: Cross section of suspended MX2 crystal on a hole in SiO2/Si Wafer under laser illumination.

Fe(1-x)Al(x) Alaşımında [100] Doğrultusunda Uygulanan Kuvvetle Mukavemetin Analitik Olarak İncelenmesi

Hamza Yaşar OCAK1, Gencer SARIOĞLU2, Ali ÇETİN3

1 Dumlupınar Üniversitesi – Fizik Bölümü, 43020 Kütahya 2 Dumlupınar Üniversitesi – Gediz Meslek Yüksekokulu, 43640 Kütahya/Gediz

3 Eskişehir Osmangazi Üniversitesi – Fizik Bölümü, 26480 Eskişehir [email protected]

FeAl alaşımları, hem mekanik hem de manyetik özellikleri bakımından sanayide geniş bir kullanım sahasına sahiptir. Bu nedenle teorik ve deneysel olarak bu alaşımların birçok özellikleri çalışılmaktadır. İncelenen bu FeAl alaşımı bcc kristal yapıya sahiptir. Buna göre bu çalışmada, atomik iç etkileşmeleri esas alan Morse potansiyel fonksiyonunu kullanarak, kristale [100] doğrultusunda uygulanan kuvvetin mekanik özellikteki (zor) etkisi x=0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35 ve 0.4 için inceledi. Bu çalışmanın sonucunda, Al oranının artmasıyla zor’un azaldığı görüldü. Bu sonuca göre mukavemetin azaldığı söylenebilir. Ancak, 0.25 Al oranında zor’da belirgin bir artışın olması, bu alaşımın (Fe3Al) mekaniksel olarak daha iyi olduğu anlamını taşır. Bu, x=0.25 Al oranındaki farklı sonuç, diğer teorik ve deneysel çalışmalarla oldukça uyumludur. Ayrıca, mekaniksel karalılık sınırlarının, Al oranına göre lineer olmayan şekilde değiştiği de görüldü.

Anahtar Kelimeler: FeAl alaşımı, Kuvvet, Zor, atomik etkileşme, mekaniksel kararlılık

Kaynakça [1] F. Milstein, Mechanical Stability of Crystal Lattices with Two-Body Interactions, Physical Rev. B., 2 (2) (1970) 512-518. [2] F. Milstein, Theoretical Strength of a Perfect Crystal, Physical Rev. B., 3 (4) (1971) 1130-1138. [3] F. Milstein, In Mechanics of Solids, Pergamon, Oxford (1982). [4] Born M. And Kun H., “Dynamical Theory of Crystal Lattices”, Oxford University, Oxford, 1954.

�11

Al-1.1Sc Alaşımında Kristal Örgü Parametresinin Sıcaklıkla Değişiminin XRD Yöntemiyle İncelenmesi

Gencer SARIOĞLU1, Hamza Yaşar OCAK2

1 Dumlupınar Üniversitesi – Gediz Meslek Yüksekokulu, 43640 Kütahya/Gediz 2 Dumlupınar Üniversitesi – Fizik Bölümü, 43020 Kütahya

[email protected]

AlSc alaşımları hem mukavemetleri hem de hafiflikleri nedeniyle önemli bir materyaldir. Bu alaşımın farklı sıcaklıklardaki temel davranışını incelemek için böyle bir çalışma amaçlandı. Daha önce elde edilen numune toz haline getirilerek, oda sıcaklığından 600 0C ye kadar farklı sıcaklık aralıklarında, DPU ileri Teknoloji Merkezinde (İLTEM) XRD ölçümleri alındı. Son olarak, numune oda sıcaklığına kadar soğutularak tekrar XRD analizi yapıldı. Elde edilen sonuçlar incelendiğinde sıcaklıkla kristal örgünün fcc yapısının değişmediği, ancak örgü parametrelerinde belirgin artışların olduğu görüldü. Ayrıca ilk ölçüm sonucuyla son ölçüm sonuçları arasında da önemli bir farkın olduğu da gözlendi. Bu farkın, sıcaklığa bağlı deformasyon etkisinden kaynaklandığı sonucuna ulaşıldı.

Anahtar Kelimeler: AlSc alaşım, örgü parametresi, sıcaklık, deformasyon

Teşekkür Bu araştırma Dumlupınar Üniversitesi Bap tarafından 2017 - 49 nolu proje ile desteklenmiştir.

Kaynakça

[1] J.L. Hu, H. Bo, L.B. Liu, Z.P. Jin, Thermodynamic study of the Al-Sc-Y system, Thermochimica Acta 661 (2018) 147–159. [2] J. Chen, D. Chen, J. He, S. Zhang, Z. Chen, The microstructure, optical, and electrical properties of sol–gel-derived Sc-doped and Al–Sc co-doped ZnO thin films, Applied Surface Science 255 (2009) 9413–9419. [3] K. Venkateswarlu, L.C. Pathak, A.K. Ray, Goutam Das, P.K. Verma, M. Kumar, R.N. Ghosh, Microstructure, tensile strength and wear behaviour of Al–Sc alloy, Materials Science and Engineering A 383 (2004) 374–380. [4] A.K. Lohar, B. Mondal, D. Rafaja, V. Klemm, S.C. Panigrahi, Microstructural investigations on as-cast and annealed Al–Sc and Al–Sc–Zr alloys, Materials Characterization 60 (2009) 1387 – 1394.

�12

Kalsedon Yüzeyi Depozitlerin Literatürdeki Simülasyon Modelleri ile Karşılaştırma İncelemesi

M. Hasret Doğan1, Mehmet Bayırlı1

1 1Balıkesir Üniversitesi-Fizik Bölümü, 10145 Balıkesir [email protected]

Kalsedon yüzeyi ikincil oluşumları, mangan oksitlerin katı fazı ve benzersiz poli morfolojik depozitlerdir. Dendrit yapıdan yoğun yapıya kadar değişim göstermektedir. Literatürde depozitlerin oluşum mekanizmasını tanımlamak ve temsillerinin üretimi için birçok simülasyon modeli önerilmektedir. Bu çalışmada, kalsedon yüzeyi depozitlerinin her biri hangi simülasyon modeli ile tanımlanabileceği araştırılmaktadır. Depozitlere ait fraktal boyut değerleri hesaplanmakta ve sonuçlar literatürdeki gerçek ve simülasyon temsil sonuçları ile karşılaştırmıştır.

�13


Rasgele Alanlı Manyetik İkili Alaşım Sistemlerinin Faz Diyagramları ve Histerezis Karakteristikleri

Gülşen Karakoyun1, Ümit Akıncı2

1 Dokuz Eylül Üniversitesi - Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Anabilim Dalı, Fizik Doktora Programı, 35390 İzmir

2 Dokuz Eylül Üniversitesi - Fen Fakültesi Fizik Bölümü, 35390 İzmir [email protected]

Düzensiz manyetik ikili alaşım sistemleri sergiledikleri multikritik davranışlar ve birçok fiziksel sistemlere uygulanabilirliği açısından geniş bir uygulama alanına sahiptir. Literatürde teorik olarak rasgele alan dağılımlı spin-1/2 Ising modeli renormalizasyon grup (RG) tekniği [1], Monte Carlo simülasyonları [2] ve etkin alan teorisi (EFT) [3] gibi çeşitli yöntemlerle incelenmiştir. Bununla birlikte, rasgele alanlı spin-1 Ising modeli ise ortalama alan yaklaşımı [4], RG tekniği [5], sonlu kümeler yaklaşımı [6] ve EFT [7] gibi yöntemlerle çalışılmıştır. Ayrıca rasgele alan dağılımı etkisi karışım spin sistemleri [8] ve dekore edilmiş sistemler [9] gibi daha karmaşık sistemlerde de çalışılmıştır. Spin-1 ve spin-1/2 ikili alaşım Ising modeli ile modellenebilen malzemelerin histerezis davranışları yapılan son çalışmalarda irdelenmiştir [10].

Bu çalışmada, ikili ferromanyetik alaşım sisteminin çift modlu rasgele manyetik alan etkisi, etkin alan yaklaşımı altında elde edilmiştir. Farklı düzlemlerdeki faz diyagramlarının evrimi ilgili parametrelerle düzenli ve düzensiz faz sınırları belirlenmiş çarpıcı multikritik davranışlar ortaya çıkmıştır. Elde edilen sonuçların literatürle uyumlu olduğu gözlenmiştir. Bununla birlikte, rasgele alan etkili histeresis döngü karakterleri, histerezis döngü alanı, koersif alan ve kalıcı manyetizasyon gibi niceliklerin sistem parametresiyle değişimleri incelenmiştir. Uygulanan rasgele alana bağlı olarak histerezis karakteristikleri ile ilgili olarak, ikili histerezis davranışı gibi çarpıcı sonuçlar elde edilmiştir.

Kaynakça [1] Moss De Oliveira, M.A. Continentino, P.M.C. Oliveira, Physica A 162 (1990) 458. [2] N. G. Fytas and A. Malakis, Eur. Phys. J. B 61 (2008) 111. [3] Ü Akıncı, Y. Yuksel, H. Polat, Physica A, 391 (2012) 415. [4] M. Kaufman, M. Kanner, Physical Review B 42 (1990) 2378. [5]̈ R.Micnas, K.A. Chao, S.Robaszkiewicz, Physica A 132 (1985) 504 [6] A. Benyoussef, H.Ez-Zahraouy, Phys. Stat. Sol (b) 2 (1993) 179. [7] E.F. Sarmento and T. Kaneyoshi, Physical Review B 48 (1993) 3232. [8] Ya-Qiu Liang, Guo-Zhu Wei, Xiao-Juan XU,Gu0-Li Song, Commun.Theor. Phys., 53 (2010) 957. [9] M. Boughrara, M. Kerouad, M.Saber, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 316 (2007) e287. [10] Ü Akıncı, G. Karakoyun, Physica B, 521 (2017) 365.

�14

Predicting The Effect of Zeolite on The Flexural Strength of Portland Cement with Fuzzy Logic

Ali Çetin1, Muammer Akçay2, Gıyasettin Özcan3, Eyyüp Gülbandılar4, Yılmaz Koçak5

1 Eskişehir Osmangazi University, Department of Physic, 26140, Eskişehir2Dumlupınar University, Department of Computer Engineering, 43000 Kütahya

3Uludağ Üniversity, Department of Computer Engineering, 16120, Bursa 4Eskişehir Osmangazi University, Department of Computer Engineering, 26140

Eskişehir 5Düzce University, Department of Civil Engineering, 81620 Düzce [email protected]

Abstract – In the cement industry, the measurement of the flexural strength causes labor and economic loss. This study aimed to developing a model by using fuzzy logic to decrease for this loss. In this work, CEM IIA-M (L-W) 42.5 R cement was modified with zeolite to a weight ratio of 0, 5, 10, 15 and 20. In this method, five different cements were ready. In this study, CEM II A–M (L–W) 42.5 R cement replaced with zeolite as a ratio of its weight of 0, 5, 10, 15 and 20. By this procedure, five different cements were prepared and the effect to the flexural strengths of the cement mortars of zeolite was examined by using fuzzy logic model on days 2, 7, 28 and 56. We are examined correlation between the developed fuzzy logic model results and experimental results. The correlation coefficient for the flexural strength of the cement mortars is calculated to be 0.93. This study demonstration that our developed model can be successfully used in the determined of the flexural strength in the cement sector.

�15

Elektrik alan etkisi altında iyonik sıvıların elektronik yapı ve optik özelliklerinin incelenmesi: HmimCl’deki durum

Cemile Bardak1, Fehmi Bardak2

1 Manisa Celal Bayar Üniversitesi-Elektrik Elektronik Mühendisliği, 45140 Manisa 2 Manisa Celal Bayar Üniversitesi-Fizik Bölümü, 45140 Manisa

[email protected]

Moleküler yapıların bir dış elektrik alan etkisi altında uğrayacağı değişimler molekülün reaktif doğası ve uygulamadaki özellikleri açısından büyük önem arz eder[1]–[3]. Bu bağlamda, gerek elektrokimyasal uygulamalar gerekse optik uygulamalarda geniş bir uygulama yelpazesine sahip iyonik sıvıların uğrayacağı yapısal değişimlerin incelenmesi bu çalışmamızın odağını oluşturmaktadır.

Çalışmamızda, faklı elektrik alan şiddetleri altında 1-Hexyl 3-methylimidazolium chloride (HmimCl) iyonik sıvısının atomik polar tensör yükleri, dipol momenti, kutuplanma özellikleri, sınır orbital karakteristikleri ve ilgili reaktiflik parametreleri, geometrik yapıdaki kritik değişimler, IR ve Raman spektrumlarında olası kaymalar, UV ve dairesel dikroizm spektrumlarındaki farklılıklar teorik olarak incelendi. Hesaplamalar Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi (DFT) nin hem zamandan bağımsız hem de zamanda bağlı durumları için B3LYP karma metodunu kullanarak 6-311G(d,p) temel setinde elde edildi. İyonlar arası hidrojen bağlarının uygulanan elektrik alana bağlılığı indirgenmiş elektron yoğunluğu analizi kullanılarak yorumlandı. Elektrik alan etkisi altında yük yoğunluğundaki değişimler yük yer değiştirme eğrileri ile ortaya kondu.

İyonlar arası etkileşmelerin elektrik alan kontrolü altında serbest duruma göre daha kuvvetli hale getirilebildiği ve ters yönde elektrik alan uygulaması ile hidrojen bağının zayıflatılarak iyonların ayrıştırılabilineceği sonucuna ulaşıldı. Spektral değişimlerin elektrik alan şiddeti ile yaklaşık olarak lineer bağımlı olduğu, ancak enerjik ve optik özelliklerin oldukça farklı bağımlılıklar gösterdiği görüldü.

Teşekkür Bu araştırma Manisa Celal Bayar Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu tarafından 2017-139 nolu proje ile desteklenmiştir.

Kaynakça [1] S. Sowlati-Hashjin and C. F. Matta, “The chemical bond in external electric fields: Energies,

geometries, and vibrational Stark shifts of diatomic molecules,” J. Chem. Phys., vol. 139, no. 14, pp. 2013–2015, 2013.

[2] M. Garcia-Borràs, M. Solà, J. M. Luis, and B. Kirtman, “Electronic and vibrational nonlinear optical properties of five representative electrides,” J. Chem. Theory Comput., vol. 8, no. 8, pp. 2688–2697, 2012.

[3] C. S. Praveen, A. Kokalj, and M. Valant, “B3LYP investigation of response properties of alkali halides on external static electric fields,” Comput. Mater. Sci., vol. 50, no. 9, pp. 2628–2635, 2011.

�16

Değişen İndisli Optik Fiberde Yaklaşım Yöntemi Kullanarak Temel Mod Analizi

Ali Çetin1, Hamza Yaşar Ocak2, Eyyüp Gülbandılar3

1Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Fizik Bölümü, 26480, Eskişehir 2 Dumlupınar Üniversitesi, Fizik Bölümü, 43030, Kütahya

3Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü, 26480, Eskişehir

[email protected]

Özet-Elektromanyetik dalganın, optik fiber dalga kılavuzuna girdiği andan itibaren, kılavuzun çıkışına minimum zayıflama ile ulaşması amaçlanır. Bunun gerçekleşmesi için optik fiber dalga kılavuzunun kırılma indisi ve yarıçapı çok önemlidir. Bu çalışmada, değişen kırılma indisi profiline sahip optik fiber dalga kılavuzunda yayılan bir elektromanyetik dalganın temel modu için olan analitik çözümler yaklaşım yöntemi ile elde edilmiştir. Hesaplamalar, değişen indis profilinin parabolik olduğu durum için yapılmıştır. Kullanılan yaklaşımda, hassas çözümlerin elektromanyetik dalganın yayınım sabitinin uygun değerleriyle sağlanacağı görülmüştür.

Kaynakça [1] G. Keiser, Optical Fiber Communications, John Wiley and Sons, 2003. [2] J. A. Buck, Fundamentals of Optical Fibers, John Wiley and Sons, 2004. [3] G.B. Arfken, H. J. Weber, Mathematical Methods for Scientists, Academic Press, New

York, 1995. [4] E. Castro, P. Martín, C.L. Ladera, Fundamental Mode in Advanced Technology Optical Fibres by Two-Point Quasi-Rational Approximations, Physics Letters A, 358, (2006) 80–84. [5] P. Martin, E. Castro, J. A. Puerta, C. Cereceda, Guided-Wave Modes in Graded-Index Optical Fibers by Two-Point Quasi-Rational Approximant, Revista Mexicana de Física, 52(2), (2006), 120-128. [6] A. Çetin, M. S. Kılıçkaya, Investigation of the Transverse Electromagnetic Modes in an Embedded Optical Waveguide. Advanced Studies in Theoretical Physics, 9(15), (2015), 723-735.

�17

Salınımlı Dış Bir Manyetik Alan Etkisi Altındaki Blume-Capel Modelinde Dinamik Faz Geçişleri

Erol VATANSEVER 1 Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Fakültesi Fizik Bölümü, Buca-Izmir, Türkiye

[email protected]

Zamana bağlı salınımlı dış bir manyetik alan etkisi altındaki Blume-Capel (BC) modelinin denge-dışı faz geçişi özelliklerini ve evrensellik sınıfını belirleyebilmek Monte-Carlo simulasyonları gerçekleştirilmiştir. Temel olarak, ikinci derece faz geçiş bölgesine düşen tekli-iyon anizotropi değerleri için iki boyutlu sistemler ele alınmıştır. Elde edilen sonuçlar, incelenen denge-dışı sisteme ait evrensellik sınıfının, karşılık gelen iki boyutlu denge Ising modeli ile aynı sınıfta olduğuna işaret etmektedir. Son olarak, üç boyutlu BC modeli için benzer analizler gerçekleştirilmiştir: Denge-dışı modele ait kritik üsteller, üç boyutlu denge Ising modeli ile aynı bulunarak, evrensellik sınıfı belirlenmiştir.

�18

Depozit Desenlerinde Lacunarity (Gap) Kavramına Matematiksel ve Nümerik Yaklaşımlar

Mehmet Bayırlı1, Fırat Evirgen2

1 Balıkesir Üniversitesi-Fizik Bölümü, 10145 Balıkesir 2 Balıkesir Üniversitesi-Matematik Bölümü, 10145 Balıkesir

[email protected]

Metal depozitlerinin fraktal ve geometrik desenlerine ait heterojenliğini belirlemek için lacunarity kavramı (gap) kullanılır. Bu çalışmada, lacunarity değeri ile metal desen üzerlerinde bulunan boşluklarının kutu boyutuna bağlı değişimi arasındaki ilişkiler incelenmektedir. Bu ilişki, üçüncü dereceden lineer olmayan diferansiyel denklem ile tanımlanabileceği ve çözüm fonksiyonuna ait katsayıların incelenen sistemi belirleyebileceği hipotezi önerildi. Ek olarak, Uygulama için doğal manyezit cevheri yüzeyinde bulunan mangan dendirt desenleri üzerine lacunarity analizi, kutu sayma algoritması ve ölçekleme yöntemi kullanılarak uygulandı. Sonuçlar üzerine lineer olmayan regresyon yöntemi kullanılarak çözüm fonksiyonunun hiperbolik olduğu ve çözüm fonksiyonuna ait katsayılar hesaplanarak hipotez doğrulandı.

�19


Dy3Si5N9O Bileşiğinin Elastik Anizotropisi ve Elektronik Özellikleri

Mehtap Altay, Hacı Özışık, Engin Deligöz, Engin Ateşer, Havva Özışık

Aksaray Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 68000, Aksaray [email protected]

Henüz yeni yapılan bir çalışmada nadir toprak elementlerinin oksonitridosilikat RE3[Si5N9O] (RE=Dy-Er, Yb) bileşikleri sentezlenmiş ve ortorombik Pbcm (no: 57, Z=4) yapıda kristal oluşturdukları belirlenmiştir [1]. Bu çalışmada, Dy3Si5N9O için kuramsal hesaplamalar yapılmıştır. Hesaplamalarda DFT-GGA dahilinde elektron iyon etkileşimi için PAW düzlem dalga metodu ve elektron-elektron etkileşimi için ise Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) değiş-tokuş ve korelasyon terimi temel alınarak VASP paket programında yapıldı. [2-4]. Elektronik band yapısı, durum yoğunluğu (DOS), parçalı durum yoğunluğu (PDOS) ve yük yoğunluğu hesaplanarak yorumlandı. 2. dereceden elastik sabitler (Cij) “zor-zorlama” yöntemi [5] kullanılarak elde edildi ve bunlara bağlı bileşiğin polikristal elastik modülleri yönelime bağlı incelendi. Ayrıca evrensel anizotropi faktörü hesaplanarak yorumlandı.

Son yıllarda; uzun ömür ve daha yüksek performans gibi nedenlerden dolayı akkor ampul ve flüoresan tüplerin yerini LEDler almaktadır [6]. Nitridosilikatlar kırmızı pcLED uygulamalarında sıklıkla kullanılmaktadır. Oksonitridosilikatlar sınıfı, oksosilikatlar ve nitridosilikatlar sınıflarına benzer yapısal özellikler gösteren kesişim olarak görülür [1]. Bu çalışmada, Dy3Si5N9O bileşiğinin temel durum mekanik ve elektronik özellikleri ortorombik yapıda incelendi. Hesaplamalarda 6x2x3 Monkhorst-Pack k-noktası ağı ve 500 eV kesilim enerjisi kullanıldı. Enerji minimizasyonu sonucu elde edilen Dy3Si5N9O örgü parametreleri Tablo 1’de verilmiştir. Sonuçların deneysel veriler ile uyumlu olduğu görüldü. Tablo 1. Dy3Si5N9O için hesaplanan temel durum örgü sabitleri (a, b, c; Å)

Temel durum örgü parametrelerinde Dy3Si5N9O kristalinin FBZ (Birinci Brillouin Bölgesi) yüksek simetri noktaları boyunca elektronik band yapısı elde edildi ve 2.58 eV dolaylı (XΓ) band aralığına sahip yarıiletken karakter sergilediği görüldü. Elastik sabitler “zor-zorlama” yöntemi [5] kullanılarak hesaplandı ve Tablo 2’de listelendi. Bileşiğin incelenen yapıda mekanik kararlılık şartlarını sağladığı görüldü. Elastik sabitleri kullanılarak polikristal Bulk modülü (B), Kayma modülü (G), Young modülü (E), Poisson oranı() ve Evrensel Anizotropi faktörü (AU) hesaplanarak Tablo 3’de sunuldu.

Tablo 2: Dy3Si5N9O kristali için hesaplanan elastik sabitleri (Cij, GPa)

Tablo 3: Dy3Si5N9O kristali için hesaplanan Bulk, Kayma, Young modülleri (B, G, E; GPa), Poisson oranı ve evrensel anizotropi faktörü

Sonuç olarak; Dy3Si5N9O katısının mekanik olarak kararlı, dolaylı band aralığına sahip ve sert yarıiletken bir malzeme olduğu söylenebilinir.

a B c Kaynak

5.0090 16.2308 10.7225 Bu çalışma

4.9865 16.1633 10.6651 Deney[1]

C11 C12 C13 C22 C23 C33 C44 C55 C66

302 85 98 347 110 322 109 109 105

B G E Au

172.6 109.4 271.1 0.23 1.02

�20

Teşekkür Bu çalışmadaki sonuçların hesaplanmasında, Aksaray Üniversitesi Bilimsel ve Teknolojik Uygulama ve Araştırma Merkezi’nde bulunan Yüksek Başarımlı Hesaplama (HPC) sistemi kullanılmıştır. Kaynakça [1] D. Wilhelm, M. Seibald, D. Baumann, K. Wurst, H. Huppertz, “Further Representatives of the Type

RE3[Si5N9O] (RE= Dy–Er, Yb)”, Eur. J. Inorg. Chem. 2018, 731–738 (2018). [2] G. Kresse, J. Furthmüller. "Efficient iterative schemes for ab initio total-energy calculations using a plane-

wave basis set” Phys. Rev. B, 54:11169, 1996. [3] G. Kresse, D. Joubert. “From ultrasoft pseudopotentials to the projector augmented-wave method”, Phys.

Rev. B, 59:1758, 1999. [4] J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, "Generalized gradient approximation made simple", Phys. Rev.

Lett., 77, 3865, 1996. [5] Y. Le Page, P. Saxe, “Symmetry-general least-squares extraction of elastic data for strained materials

from ab initio calculations of stress”, Phys. Rev. B 65, 104104 (2002). [6] C. Maak, R. Niklaus, F. Friedrich, A. Mahringer, P.J. Schmidt, W. Schnick, “Efficient Yellow-Orange Phosphor Lu4Ba2[Si9ON16]O:Eu2+ and Orange-Red Emitting Y4Ba2[Si9ON16]O:Eu2+:Two Oxonitridosilicate Oxides with Outstanding Structural Variety”, Chem. Mater., 29 (19) (2017) 8377-8384

�21

Bölgesindeki Tek Hörgüç Yapısı Gösteren Çekirdeklerin Fisyon Bariyerlerinin Hesaplanması

Bora Canbula

Manisa Celal Bayar Üniversitesi – Fizik Bölümü, 45140 Manisa [email protected]

Fisyon ve dolayısıyla da fisyon bariyeri hakkında yapılan çalışmalar neredeyse 80 yıllık bir sürece yayılmışlardır. Hacim, yüzey ve Coulomb enerjisi terimlerini içeren sıvı damlası modeli 1935 yılında von Weizsaecker [1] tarafından geliştirilmiş ve o zamanlar ölçülmüş olan bağlanma enerjisi değerlerini makul derecede tahmin etmede başarılı olmuştur. Sıvı damlası modelinin modern versiyonu [2], bilinen tüm çekirdeklerin bağlanma enerjilerini ve kuadrupol momentlerini oldukça isabetli, hatta ağır çekirdeklerin fisyon bariyeri yüksekliklerini bile makul derecede açıklayabilecek şekilde kabuk ve çiftlenme etkileri ile zenginleştirilmiş bir formülasyona sahiptir. Bu çalışmada, bölgesindeki tek hörgüç yapısı gösteren çekirdeklerin fisyon bariyeri değerlerinin hesaplanması amaçlanmıştır. Bunun için yakın zamanda çalışma grubumuz tarafından ortaya konan yarı-klasik nükleer seviye yoğunluğu modeli [3] ve sıvı damlası modeli kullanılmıştır. Şekil 1'de, içi dolu yuvarlaklar bizim sonuçlarımızı içi boş yuvarlaklar sadece sıvı damlası modelinden elde edilen sonuçları göstermektedir. Bu bölgede fisyon bariyerlerinin deneysel değerleri bulunmadığından karşılaştırma yapmak için sıvı damlası

mode l i paramet r izasyonu [4 ] kullanılmıştır

Şekil 1. kütle bölgesindeki çek i rdek le r in fisyon bar i ye r i değerleri.

S o n u ç l a r ı n g e n e l d ağ ı l ı m ı n a bakıldığında davranışların uyumlu olduğu ancak bariz bir mertebe farkının olduğu görülmektedir. Yalnızca, kütle numarasının 200'e yaklaştığı bölgede bizim modelimizin sonuçları sıvı damlası modelinin sonuçlarından daha yüksek değerler almıştır. İki model arasında böylesi bir mertebe farkı hangisinin daha

güvenilir olduğu konusunda ek bir doğrulamayı gerekli kılmıştır. Bu kütle bölgesinde çok sınırlı olmakla beraber bazı fisyon tesir kesiti ölçümleri bulunmaktadır. Böyle bir ölçüm şekil 2'de de görüldüğü üzere

proton fisyon reaksiyonu için yapılmıştır.

Şekil 2. 189Os(p,f) reaksiyonunun tesir kesiti değerleri hesaplama sonuçların deneysel verilerle karşılaştırılması. 189Os çekirdeği için bizim modelimiz kullanılarak yapılan hesaplamalarımızdan elde ettiğimiz fisyon bariyeri değeri 12.18 MeV, sıvı damlasından elde edilen değer ise 21.63 MeV dir. Şekill 2, bu iki fisyon

�22

bariyeri değeri kullanılarak yapılan tesir kesiti hesabını göstermektedir. Bu şekilden de anlaşıldığı üzere, fisyon bariyeri hesaplamalarında görülen mertebe farkı benzer biçimde tesir kesiti hesaplamalarında da kendini gösteriyor. Ancak, reaksiyonun deneysel verileri (siyah noktalar) ile uyumuna baktığımız zaman, bizim modelimizin sonuçları deneysel verileri açıklamada oldukça başarılı olmuştur. Bu sözlü sunumda, hesaplamaların detayları ve sonuçları sunulacaktır. Teşekkür

Bu çalışma TÜBİTAK tarafından 116F022 nolu proje ile desteklenmiştir. Kaynakça

[1] C. F. Von Weizsacker, Zeitschrift für Physik 96 (1935) 431. [2] W. D. Myers, W. J. Swiatecki, Nuclear masses and deformations, Nuclear Physics 81 (1) (1966) 1-60.[3] B. Canbula, R. Bulur, D. Canbula, H. Babacan, A Laplace-like formula for the energy dependence of the nuclear level density parameter, Nuclear Physics A 929 (2014) 54-70. [4] A. J. Sierk, Macroscopic model of rotating nuclei, Physical Review C 33 (6) (1986) 2039.

�23

İki Boyutlu Arşimed Spiral Şekilli Fononik Kristallerin Band Yapısı

Oral Oltulu1, Selami Palaz1, Amirullah Mamedov2,3, Ekmel Ozbay2

1 Harran Üniversitesi- Fizik Bölümü, 63300 Şanlıurfa 2 Bilkent Universitesi- Nanoteknoloji Araştırma Merkezi (NANOTAM), 06800

Ankara 3 Bakü Devlet Universitesi - Uluslararası Araştırma Merkezi, AZ 1148 Bakü

[email protected]

Düzgün bir matriks içersine yerleştirilmiş spiral şekilli saçıcılardan oluşan periyodik komposit bir malzeme içersinde elastic dalgalar için band yapıları çalışılmıştır. Saçıcı malzeme yüksek yoğunluklu bir malzemedir. İki boyutlu katı fononik kristalin fononik band yapısı, periyodik saçıcılardan oluşan komposit bir yapının dispersiyon davranışını elde etmek için sonlu fark metoduyla numerik olarak çalışılmıştır. Düşük doluluk oranı için, düşük frekans değerlerinde tam band yapısı bulunmuştur. Uzaysal homojenlik olmadığından, spiral yapının kendine özgü yapısal karakteristikleri lokalize modların oluşmasına yol açmıştır. Bu yüzden, önerilen model geometri düşük frekasnlardan başlayarak geniş bir aralıkta yer alan yasak bandları içermektedir. Sonuçlar, düşük frekans değerleri için etkin filtre tasarımını mümkün kılabilecektir.

�24

Çekirdeklerin Uyarılmış Seviyelerinin Gama Bozunum Genişlikleri ve Ortalama Ömürlerinin Hesaplanması

Bora Canbula1, Deniz Canbula1, Halil Babacan1

1 Manisa Celal Bayar Üniversitesi- Fizik Bölümü, 45140 Manisa [email protected]

Nükleer uyarılmış seviyeleri konu alan çalışmalar nükleer yapı hakkında daha fazla bilgi sahibi olmamızı sağlar. Çünkü, her bir izotop farklı bir uyarılmış seviye dağılımına sahiptir. Bir izotopa ait uyarılmış seviyelerin şeması, o izotopa ait parmak izi veya barkod niteliğindedir. Dolayısıyla, uyarılmış seviyelere ait özelliklerin belirlenmesi her zaman nükleer fiziğin dikkat çeken konularından bir tanesi olmuştur. Bu özellikler arasında, çekirdeği bir uyarılmış seviyeye çıkarmak için gerekli olan uyarılma enerjisi ile bu seviyeye ait spin ve parite değerlerinin yanısıra, çekirdek bu seviyede belirli bir süre bulunduktan sonra tekrar taban duruma dönmek isteyeceğinden, uyarılmış seviyenin kısmi bozunma genişlikleri ve ortalama ömür süresi de bulunur. Bu çalışmada, bölgesindeki çekirdeklerin sadece gama kanalının açık olduğu enerji bölgesindeki uyarılmış seviyelerine ait gama bozunum genişlikleri hesaplandı.

Gama yayınlanmasına ait kısmi radyasyon genişliği

formülasyonunu kullanarak hesapladık. Burada, birleşik çekirdeğin, gama yayınlanmasından sonra o l u şa n a r t ı k ç e k i r d eğ i n n ü k l e e r s e v i y e yoğunluklarıdır. birleşik çekirdeğin uyarılma enerjisi

ve yayınlanan gama ışınının kinetik enerjisidir. ise dipol fotoabsorpsiyon tesir kesitidir. Gama bozunum genişlik hesabında nükleer seviye yoğunluğu kısmında çalışma grubumuz tarafından ortaya konmuş olan yarı-klasik kollektif nükleer seviye yoğunluğu modelini [1] kullandık. Gama bozunum genişlik değerlerini elde ettikten sonra, genişlik ve ortalama ömür arasındaki ilişkiden faydalanarak çekirdeklerin uyarılmış seviyelerinin ortalama ömürlerini hesapladık. Şekil 1'de

çekirdeğinin uyarılmış seviyelerinin hesaplanan ortalama ömür değerlerinin deneysel değerler ile karşılaştırılması sunulmuştur. İçi dolu yuvarlaklar bizim modelimiz kullanılarak elde edilen değerleri, içi boş yuvarlaklar deneysel değerleri göstermektedir.

Şekil 1. çekirdeğinin uyarılmış 27Al seviyelerinin ortalama ömür değerlerinin enerjiye bağlı değişimi.

Z# 80 bölgesindeki bütün çekirdekler için ortalama ömür hesabı yapıldı ve deneysel değeri olan çekirdekler için hesaplar karşılaştırıldı. Sonuçlara bakıldığında, hesaplama sonuçlarımızın deneysel verilerin genel eğilimini başarılı bir şekilde tahmin ettiği görülmektedir. Bununla beraber, hesaplama sonuçlarımızın deneysel verilerin hafif üstünden seyretmesi henüz parçacık

yayınlanma ve fisyon genişliklerinin dahil edilmemesinden kaynaklanmaktadır.

≤

�25

Teşekkür Bu çalışma TÜBİTAK tarafından 116F022 nolu proje ile desteklenmiştir.

Kaynakça [1] B. Canbula, R. Bulur, D. Canbula, H. Babacan, A Laplace-like formula for the energy dependence of the nuclear level density parameter, Nuclear Physics A 929 (2014) 54-70.

�26

Engineering Techniques for High-Power Cladding Light Strippers

Ali Karatutlu, 1,2 Ahmet Basaran,1,2 Yakup Midilli,1,2 Bartu Simsek, 1,2 Elif Yapar Yıldırım,1,2 Bulend Ortac, 1,2

1 UNAM-National Nanotechnology Research Center Bilkent University Ankara Turkey 06800)

2 The Institute of Materials Science and Nanotechnology Bilkent University Ankara Turkey 06800

[email protected]/tr

Cladding light strippers (CLSs) are one of the prerequisite components in the applications of high power fiber lasers. In the kW-level applications, the CLSs should be designed for the operation in the order of 100 Ws. We show potential of existing approaches when preparing such CLSs including chemical etching, polymer coatings. soft metal coatings and laser twisting. We also demonstrate new techniques developed by our group using such engineering techniques which can result in the CLSs operating at relatively high powers without any sign of local heating. Such engineered approaches are considered to be a gateway for the further studies on developing new techniques for the high power CLSs fabrication.

�27


Üçlü Alaşım Nanotelin Manyetik Özellikleri: Monte Carlo Simülasyonu

Zeynep Demir Vatansever1

1Dokuz Eylül Üniversitesi- Fizik Bölümü, Tr-35160 İzmir [email protected]

Bu çalışmada, üçlü alaşım silindirik nanotelin sonlu sıcaklık manyetik faz geçişi özellikleri ve histerezis özellikleri Monte Carlo simülasyon yöntemiyle incelenmiştir. Nanotel hem ferromanyetik hem de antiferromanyetik etkileşimler içermektedir. Değiş-tokuş etkileşim oranı ve manyetik bileşenlerin konsantrasyon değerlerinin nanotelin faz geçişi sıcaklığı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Geçiş sıcaklığı ve saturasyon manyetizasyonunun değiş-tokuş etkileşim oranı ve konsantrasyon ile kontrol edilebildiği görülmüştür. Ayrıca, nanotelin özel sistem parametreleri için karşılama sıcaklığına sahip olduğu gözlenmiştir. Buna ek olarak nanotelin histerezis özellikleri üzerindeki incelemelerimiz, karşılama sıcaklığı civarında koersivitenin minimum değerler aldığını göstermiştir.

Kaynakça [1] Z. D. Vatansever, Magnetic features of a mixed ferro-ferrimagnetic ternary alloy cylindrical nanowire

Physics Letters A 381 (2017) 3450–3455.

�28

Skaler ve Vektörel Genelleştirilmiş Woods-Saxon Potansiyel Enerjisi ile Tanımlanan Klein-Gordon Denkleminin Spin-

Simetrik ve Pseudospin-Simetrik Limitlerdeki Bağlı Durum Çözümleri

Bekir Can Lütfüoğlu

Akdeniz Üniversitesi – Fizik Bölümü, 07058 Antalya [email protected]

Geçen yıl düzenlenen ADIM VI Fizik Günleri Toplantısında, skaler ve vektör Genelleştirilmiş Simetrik Woods-Saxon potansiyel enerjileri içindeki spini sıfır olan bir parçacığının Spin-Simetrik ve Pseudospin-Simetrik limitlerde saçılmalarını içeren bir sunum yapmıştım. Bu seneki ADIM VII Fizik Günlerinde ise aynı problemin bağlı durum çözümlerini tartışmak istiyorum.

Analitik çözümler sonucu bağlı durum çözümlerinin sadece Spin-Simetrik limitlerde mümkün olduğu bulunmuştur. Yüzeysel etkilerin itici ve çekici olduğu durumlarda potansiyel kuyuda bağlı bulunan Nötr Kaon parçacığının enerji spektrumları nümerik yöntemlerle elde edilmiştir. Spin-Simetrik limitte vektör ve skaler potansiyel enerjiler arasındaki farkın enerji spektrum yoğunluğunu nasıl etkilediği tartışılmıştır. Son olarak, nümerik yöntemlerle Pseudospin- Simetrik limitte bağlı durum çözümlerinin olmadığı doğrulanmıştır.

�29

Fosforen Yüzeyinin DNA Molekülleri Üzerine Etkisi

Taylan GÖRKAN1, Yelda KADIOĞLU1, Olcay ÜZENGİ AKTÜRK2, Ethem AKTÜRK1, Salim ÇIRACI3

1Adnan Menderes Üniversitesi- Fizik Bölümü, 09100 Aydın 2Adnan Menderes Üniversitesi- Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü, 09100 Aydın

3Bilken Üniversitesi-Fizik Bölümü,06800 Ankara [email protected]

Karbon atomlarının 2 boyutlu dizilimi olan, eşsiz fiziksel özelliklere sahip, grafenin deneysel olarak elde edilmesiyle birlikte 2 boyutlu yapılar üzerindeki ilgi ve çalışmalar hız kazanmıştır. Bunun sonucu olarak teorik ve deneysel elde edilen grafin benzeri yapılardan bir tanesi de Fosforendir [1]. Nükleotidler ve yüzey etkileşimleri gelişen biyo-teknoloji alanının bir parçasıdır [2-5]. Bu bağlamda çalışmamızda fosforenin allotroplarından ikisi olan siyah ve mavi fosforen ile DNA moleküllerinden Adenin, Guanin ve Timin’in etkileşmesi yoğunluk fonksiyonel teorisi baz alınarak, VASP paket programıyla, teorik olarak incelenmiştir. Hesaplar Van der Waals etkileşimi gözönüne alınarak [6] genelleştirilmiş grandyan yaklaşımı altında yapılmıştır. Minimum molekül-molekül arası etkileşimler hesaplanarak elde edilen supercell fosforen üzerinde, DNA moleküllerinin çeşitli yönelimlerde bağlanma enerjileri hesaplanmıştır. Buna ek olarak fosforen tabakası üzerine belirli konumlarda (top, hollow ve bridge) bir altın atomu eklenerek, en kararlı durumda, DNA molekülleriyle etkileşimleri incelenmiştir. Siyah fosforen için bağlanma enerjileri -0,65 ile -0,70 eV aralığında iken mavi fosforen için -0,32 ile -0,48 arasında bulunmuştur. Adeninin siyah fosforen yüzeye, Van der Waalls etkileşiminden kaynaklanan physisorption nedeniyle, mavi fosforene göre biraz daha fazla bağlandığı görülmüştür. Moleküllerin bağlanma enerjilerinin büyükten küçüğe sıralanması (G>A>T) literatürle uyumludur [7]. Bir altın atomu eklenerek yapılan çalışmada ise moleküllerin yapıya daha fazla bağlandıkları gözlemlenmiştir.

Kaynakça [1] Z. Zhu and D. Tománek, “Semiconducting Layered Blue Phosphorus: A Computational Study”, PRL 112,176802 (2014) [2] S. K. Min, W. Y. Kim, Y. Cho and K. S. Kim, “Fast DNA sequencing with a graphene-based nanochannel device”, Nature Nanotechnology, vol 6, (2011) [3] T. Ahmed, S. Kilina, T. Das, J. T. Haraldsen, J. J. Rehr, and A. V. Balatsky, “Electronic Fingerprints of DNA Bases on Graphene”, Nano Letters (2012) [4] J.Lee, Y.Choi, H. J. Kim, R.H. Scheicher, and J. H. Cho, “Physisorption of DNA Nucleobases on h-BN and Graphene: vdW-Corrected DFT Calculations”, The Journal of Physical Chemistry C (2013) [5] S. Gholami, A. S. Rad , A. Heydarinasab , M. Ardjmand, “Adsorption of adenine on the surface of nickel-decorated graphene; A DFT study, Journal of Alloys and Compounds 686 (2016) 662e668 [6] D. Le , A. Kara , E. Schröder , P. Hyldgaard and T. S. Rahman, “Physisorption of nucleobases on graphene: a comparative van der Waals study”, J. Phys.: Condens. Matter 24 (2012) 424210 (7pp) [7] C. A. Diego, “Phosphorene as a Template Material for Physisorption of DNA/RNA Nucleobases and Resembling of Base Pairs: A Cluster DFT Study and Comparisons with Graphene”, The Journal of Physical Chemistry C (2018)

�30


WGe2 Bileşiğinin Yapısal ve Mekanik Özelliklerinin Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi İle İncelenmesi

Emre BÖLEN, Engin DELİGÖZ, Hacı ÖZIŞIK

Aksaray Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü, 68100 Aksaray [email protected], [email protected], [email protected]

Sıcaklığa dayanıklı metaller arasında tungsten, en yüksek erime noktasına sahip bir element olup, tungsten tabanlı W5Si3, WSi2 gibi bileşiklerin farklı uygulama alanları bulunmaktadır. Bu çalışmada silisyum yerine germanyum kullanılarak WGe2 bileşiğinin yapısal ve mekanik özelliklerinin anlaşılması ve WSi2 ile farklılıklarının ortaya konulması amaçlanmıştır. Bu kapsamda tetragonal kristal yapısına sahip olan (uzay grup no:139) WGe2 bileşiğinin bazı taban durum özellikleri ilk prensipler-düzlem dalga yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) ile hesaplandı. Elde edilen sonuçlar mevcut literatür değerleri ile karşılatılırdı.

�31


Fe2SnSe4 Bileşiğinin Yapısal ve Elastik Özelliklerinin İlk Prensipler Yöntemi ile İncelenmesi

Engin DELİGÖZ, Emre BÖLEN, Hacı ÖZIŞIK


II2-IV-VI4 (II= Mn, Fe, Co; IV= Si, Ge, Sn ve VI= S, Se, Te) bileşikleri termoelektrik, spintronik ve optoelektronik gibi uygulamalar için potansiyel birer adaydırlar. Bu çalışmanın amacı bu ailenin bir üyesi olan ve sentezi son zamanlarda yapılan Fe2SnSe4 bileşiğinin temel özelliklerinin daha iyi anlaşılması ve ileride yapılacak olan çalışmalara ışık tutmasıdır. Bu kapsamda ortorombik kristal yapısına sahip olan (uzay grup no:62) Fe2SnSe4 bileşiğinin yapısal ve elastik özellikleri ilk prensipler-düzlem dalga yoğunluk fonksiyonel teorisi(DFT) altında GGA ile hesaplandı. Bulk modülü, kesme modülü, Young modülü, Poisson oranı ve Debye sıcaklığı gibi bazı mekaniksel özellikler elde edildi. Sonuçlar mevcut literatür değerleri ile karşılatılırdı.

�32

Yapay sinir ağları spin sistemlerini öğrenebilir mi?

Ümit Akıncı1

1 Dokuz Eylül Üniversitesi – Fizik Bölümü, 35160 İzmir

[email protected]

Yapay sinir ağları uzun yılar önce ortaya atılmış ve temel bilimler ile mühendisliğin çeşitli dallarına uygulamaları son yıllarda olağanüstü hız kazanmış bir konudur. Yaklaşık 50 yıllık bir geçmişe sahip olan konunun temelleri sağlam denilebilecek şekilde atılmış durumdadır [1]. Teknolojik alana uygulamaları günlük yaşamımıza hızla yansımakta olan konu, “yapay zeka” başlığı altında beynin çalışmasının anlaşılması gibi temel motivasyonlara da sahiptir.

Bilgisayar mühendisliği ve yakın uzmanlık alanındakiler tarafından çeşitli mimariler ve öğrenme algoritmaları geliştirilirken, yapay sinir ağlarının çeşitli problemlerin ve modellerin çözümündeki olası kullanımları temel bilimciler trafından da bir süredir tartışılmaktadır. Çok büyük veri kümelerinin analiz edilmesindeki başarısı günden güne artan yapay sinir ağları bu günlerde artık fiziğin çok parçacıklı sistemlerin taban durum belirlenmesi [2], çok parçacıklı sistem termodinamiği [3], faz geçiş noktalarının belirlenmesi [4,5] gibi problemlerinde başarılı bir şekilde kullanılabileceği yönünde güçlü işaretler mevcuttur.

Yapay sinir ağlarının istatistik fizik problemlerine uygulaması henüz çok yolun başındadır ve çok parçacıklı sistemlerin simulasyonlarında Monte Carlo simülasyonları gibi simülasyon yöntemleri hakimiyetini sürdürmektedir. Bununla birlikte yapay sinir ağları kullanılarak “zeki” algoritmaların geliştirilmesi süreci başlamıştır ve önümüzdeki yıllarda büyük hız kazanacağı düşünülmektedir.

Bu sunumda, ilgili gelişmeler ışığında yapay sinir ağlarının spin sistemleri dahilindeki modellerin çözümlerindeki kullanımı tartışılacaktır. Spin sistemleri, istatistik fiziğin çeşitli problemlerinin çözümünde oldukça önemli yer tuttuğundan ilgili tartışma bir yandan yapay sinir ağlarının istatistik fizikteki kullanımına da ışık tutacaktır.

.

Kaynakça (Arial, Bold,10 punto) [1] Ivan Nunes da Silva et al.., Artificial Neural Networks, Springer International Publishing, Switzerland, 2017. [2] G. Carleo and M. Troyer, (2016), arXiv:1606.02318. [3] G. Torlai, R. G. Melko, Learning thermodynamics with Boltzmann machines, Physical Review B 94 (2016) 165134. [4] L. Wang, Discovering phase transitions with unsupervised learning, Physical Review B 94 (2016) 195105. [5] J. Carrasquilla, R. G. Melko, Machine learning phases of matter, Nature Physics 13, (2017) 431-434. [6] J. Liu et al., Self-learning Monte Carlo method, Physical Review B 95 (2017) 041101(R).

�33

Functionality of quantum linearity and quantum entanglement in an ionic-phononic system with time optimization

Rasim Dermez1,2, Oğuz Gülseren3, İbrahim Pehlivan2, Şeref Tellioğlu2

1 Afyon Kocatepe University- Department of Physics, 03200, Afyonkarahisar 2 Afyon Kocatepe University- Afyon Vocational School, 03200, Afyonkarahisar

2 İhsan Doğramacı Bilkent University- Department of Physics, 06800, Afyonkarahisar [email protected]

Quantum entanglement is one of the central phenomena that reveal the distinction between classical and quantum mechanics. Quantum linearity and quantum entanglement in a system of trapped ionic-phononic is theoretically determined in terms of the Lamb-Dicke parameter (LDP). Therefore, both phenomena have been investigated individually in this study. In the trapped ionic-phononic system, the optimum times are t=2 and t=10, the optimum probability amplitudes of ion are x=0.4 and x=0.58, respectively. With the optimum times and the amplitudes, it is shown as the LDP rises, the amount of the entanglement in the trapped ionic-phononic system increases. In special, we have demonstrated quantum linearity using terms of LDP. Eventually, entangled states into LDP corrections can answer some important questions about quantum linearity. As a result, when the LDP increases by 0.2, 0.6, 1.0, both quantum entanglement increases and quantum linearity becomes visible. In summary, the presence of the LDP makes the system understandable for quantum linearity.

Figure 1. The LDP dependence of

quantum entropy in an ionic-phononic system with time optimization. Two parameters are taken to be

x=0.4, t=10.0 for maximally entangles state.

Acknowledgment This study was supported by Afyon Kocatepe University 18-KARİYER.64 project.

References [1] A. Einstein, B. Podolsky, N. Rosen, Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?, Physical Review 47(10) (1935) 777-780.

[2] R. Dermez, S. Özen, Maximum quantum entanglement and linearity in the second-order terms of the Lamb–Dicke parameter,

Physica Scripta 85 (2012) 055009.

[3] R. Dermez, Concurrence and negativity as a family of two measures elaborated for pure qudit states, Journal of Russian Laser Research 38 (5) (2017) 408-415.

[4] R. Dermez, Ö. E. Müstecaplioğlu, "Long-lived entangled qudits ina trapped three-level ion beyond Lamb- Dicke limit", Physica Scripta 79 (2009) 015304.

[5] S.J. Anwar, M. Ramzan, M.K. Khan, Dynamics of entanglement and quantum Fisher information for N-level atomic system under intrinsic decoherence, Quantum Inf Process 16 (2017) 142. [6] N. Yazdanpanah and M. K. Tavassoly, Dynamics of the interaction between a trapped three-level ion with a two-mode quantized field in the nonlinear regime in the presence of a Kerr medium, Journal of Modern Physics 64 (15) (2017) 1463-1478.

�34

https://www.tandfonline.com/author/Yazdanpanah%2C+N

https://www.tandfonline.com/author/Tavassoly%2C+M+K

Depozit Desenlerinde Lacunarity (Gap) Kavramına Matematiksel ve Nümerik Yaklaşımlar

Mehmet Bayırlı1, Fırat Evirgen2

1 Balıkesir Üniversitesi-Fizik Bölümü, 10145 Balıkesir 2 Balıkesir Üniversitesi-Matematik Bölümü, 10145 Balıkesir

[email protected]

Metal depozitlerinin fraktal ve geometrik desenlerine ait heterojenliğini belirlemek için lacunarity kavramı (gap) kullanılır. Bu çalışmada, lacunarity değeri ile metal desen üzerlerinde bulunan boşluklarının kutu boyutuna bağlı değişimi arasındaki ilişkiler incelenmektedir. Bu ilişki, üçüncü dereceden lineer olmayan diferansiyel denklem ile tanımlanabileceği ve çözüm fonksiyonuna ait katsayıların incelenen sistemi belirleyebileceği hipotezi önerildi. Ek olarak, Uygulama için doğal manyezit cevheri yüzeyinde bulunan mangan dendirt desenleri üzerine lacunarity analizi, kutu sayma algoritması ve ölçekleme yöntemi kullanılarak uygulandı. Sonuçlar üzerine lineer olmayan regresyon yöntemi kullanılarak çözüm fonksiyonunun hiperbolik olduğu ve çözüm fonksiyonuna ait katsayılar hesaplanarak hipotez doğrulandı.

�35


MOLEKÜLER DİNAMİK SİMÜLASYONLA ANTİKANSER AKTİVİTEYE SAHİP ADRİAMİSİN MOLEKÜLÜNÜN YAPI

ANALİZİ VE DOCKİNG HESABI

SEFA ÇELİK1 , SEVİM AKYÜZ2 ,AYŞEN E. ÖZEL3

1 Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü,Mühendislik Fakültesi, İstanbul Üniversitesi 34320 - Avcılar, İstanbul, Türkiye, e-mail: [email protected] 2Fizik Bölümü, Fen-Edebiyat fakültesi, İstanbul Kültür Üniversitesi, , 34156,

İstanbul, Türkiye3Fizik Bölümü, Fen Fakültesi, İstanbul Üniversitesi, Vezneciler, 34134, İstanbul,

Türkiye

Adriamisin, kanser kemoterapisinde yaygın olarak kullanılan bir ilaçtır. Bu molekül yumurtalık kanseri, akciğer kanseri, lenfoma ve lösemiler dahil olmak üzere antikanser ve antitümör aktivitelere sahiptir. Diğer hücresel hedeflerle(enzim,protein vb…) etkileşimleri, antikanser ilaçların sitotoksisitesinde bir rol oynasa da, DNA ile olan etkileşmeleri daha etkindir. Adriamisin ve türevlerinin kanser kemoterapisindeki etkin kullanımının önemi nedeniyle kromozomal DNA ile etkileşimlerini anlamak için çok sayıda araştırma yapılmıştır. Bu çalışma da adriamisin molekülünün biyolojik aktivitelerinden sorumlu olan en kararlı konformasyonunu belirlemek için moleküler dinamik simülasyonla sulu ortamda hesaplama yapılmıştır. Elde edilen en düşük enerjili konformer ile DNA arasındaki etkileşme anahtar-kilit teorisini esas alan moleküler docking metodu ile modellenerek bu molekülün yönelimi ve etkileşme bölgeleri belirlenmiştir.

�36


Yoğunluk Fonksiyon Teorisi (YFT) Kullanılarak 2,5-Dimethylanisole Molekülünün Yapısal ve Spektroskopik Analizinin Yapılması

Ahmet Atac1, Belma Kızıltoprak1, Etem Kose2

1Manisa Celal Bayar Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 45140 - Manisa, Türkiye

*Yazışılan yazar e-posta: [email protected] 2Manisa Celal Bayar Üniversitesi, Manisa Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu,

Elektronik ve Otomasyon Bölümü, 45140, Manisa, Türkiye

Bu çalışmayla, 2,5-dimethylanisole (25DMA) molekülünün spektroskopik ve kuantum kimyasal hesaplamaları elde edildi ve sonuçlar hâlihazırdaki deneysel FT-IR, FT-Raman, 1H ve 13C NMR spektrumlarla mukayese edildi. 25DMA molekülünün kararlı durum enerjisi ve geometrik yapı hesaplamaları yoğunluk fonksiyon teorisi (density functional theory (DFT)) B3LYP metodu 6-311++G(d,p) temel setiyle yapılıp, bu yapı üzerinden titreşim spektrumları elde edildi ve benzer yapılı moleküllerle karşılaştırıldı. VEDA 4 (Vibrational Energy Distribution Analysis) programı yardımıyla potansiyel enerji dağılımına göre (potential energy distribution (PED)) temel titreşim modları tayini yapıldı. Elektronik özelliklerinden HOMO-LUMO enerjileri, moleküler elektrostatik potansiyel yüzey (MEPs), durum yoğunlukları (DOS), Mulliken yük analiz hesaplamaları ve değerlendirmeleri yapıldı. NMR kimyasal kayma hesaplamaları GIAO (gauge-invariant atomic orbital) metoduyla, yine aynı temel seti yardımıyla 1H ve 13C NMR hesaplamaları yapıldı ve deneysel verileriyle mukayese edildi. Ayrıca, termodinamik ve Nonlineer optik (NLO) özellikleri elde edildi.

Anahtar kelimeler: 2,5-dimethylanisole (25DMA); DFT; infrared; NMR; DOS


�37

ASTRONOMİ ŞENLİĞİNİN ORTAOKUL ÖĞRENCİLERİNDEKİ ASTRONOMİ TUTUMUNA ETKİSİ

Ayberk Bostan Sarıoğlan1, Melike Gülsüm Bayırlı2

1 Balıkesir Üniversitesi – Matematik ve Fen Bilimleri Anabilimdalı, 10100 Balıkesir 2 Balıkesir Üniversitesi – Matematik ve Fen Bilimleri Anabilimdalı, 10100 Balıkesir

[email protected]

Günümüzde Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından ortaokul düzeyinde yapılan bilimsel şenlikler ve projeler desteklenmektedir. Balıkesir ilinde de 2017-2018 eğitim öğretim yılında TÜBİTAK destekli “Astronomi Şenliği” düzenlenmiştir. Bu projeyle öğrencilere birçok etkinlik yaptırılarak astronomi konularına olan farkındalıklarını arttırmak amaçlanmıştır. Bu çalışmada şenliğe katılan ortaokul öğrencilerinin astronomiye karşı olan tutumlarına, Astronomi Şenliği’nin etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda 88 öğrenciye şenlik öncesi ve şenlik sonrası “Astronomi Tutum Ölçeği” uygulanmıştır. Çalışma grubu, 17 5.sınıf öğrencisinden, 21 6.sınıf öğrencisinden ve 50 7.sınıf öğrencisinden oluşmaktadır. Veri analizi için SPSS paket programı kullanılmıştır. Veri analizinde ilişkili ölçümlerde t-testi kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre Astronomi Şenliği’nin şenlik sonrasında astronomi tutumlarında anlamlı bir fark bulunmuştur (p<.05). Bu tür şenliklerin öğrencilerin astronomiye olan tutumunda olumlu bir tutum geliştirmesinde etkili olduğu belirlenmiştir. Farklı konular ile ilgili yürütülecek bilim şenlikleri ile de öğrencilerin fen dersindeki konulara ilişkin olumlu tutum geliştirmeleri sağlanabilir.

Anahtar Kelimeler: Astronomi Şenliği, tutum ölçeği, ortaokul öğrencileri

�38

Doğal Kalsedon Yüzeyi Depozitlerin Polimorfolojik Ölçekleme Parametreleri İncelemesi

M. Hasret Dogan1, Mehmet Bayırlı1

1 1Balıkesir Üniversitesi-Fizik Bölümü, 10145 Balıkesir [email protected]

Jeolojik kalsedon taşı yüzeyinde mangan katı fazı depozitleri polimorfolojik açıdan benzersiz geometrik şekillere sahiptir. Depozitlerin yapısal özellikleri doğal yüzeyde oluşan gözenek, çatlakların geometrisi ile yapısını ile ilişkilidir. Bu çalışmada, numune görüntü işleme yöntemi kullanılarak ölçekleme parametreleri incelenmektedir. Fraktal görünümlü depozitlerin temel morfolojik parametreleri olarak tanımlanan yüzeysel kaplama oranı, fraktal boyut değerleri ve çevre-alan ilişkisini belirleyen kritik üs değerleri hesaplanmaktadır. Sonuçlar literatürdeki benzer yapılar ile karşılaştırılmaktadır.

�39


Arduino ile Fizik Öğretimi; Örnek Ders Uygulamaları

Meral Güngör Babaoğlu

Şehit Hüseyin Gültekin Bilim ve Sanat Merkezi, Fizik Bölümü,6230 Ankara

Son yıllarda Arduinonun eğitimde kullanımı oldukça yaygınlaşmıştır. Arduino sensörler yardımı ile çevresiyle etkileşen, veri toplayan, kaydeden ve eyleme dönüştüren elektronik devre elemanıdır. Açık kaynak kodlu yazılım ve donanıma sahip mikrodenetleyici platformudur [1]. Ucuz ve kolay elde edilebilir olması, programlama dilinin kolay ve anlaşılır olması, açık kaynaklı olmasından dolayı tercih edilmektedir. Arduino ile fen ve mühendislik uygulamaları, teknolojiye dönük uygulamalar gerçekleştirilebilmektedir. Öğrencilerin öğrendikleri bilgiler ile mühendislik arasında bağ kurabilmelerine, tasarımlarını projeye çevirebilmelerine olanak sağlayabilmektedir. Bu çalışmanın amacı Arduino ile fizik öğretimi alanında örnek uygulamalar sunarak katkı sağlamaktır. Fizik öğretiminde öğrencilerin bireysel olarak deney yapmaları, ölçüm yapmaları, bilgisayardan kod yazıp, sitemi kontrol etmeleri STEM etkinlikleri kapsamında önemlidir. Fizik öğretiminde önemli olan şeylerden biri deney yapabilmek diğeri ölçme işlemini gerçekleştirmektir. Arduino kendi laboratuvarımızı kurmayı, ölçme aletleri yapmayı mümkün kılmaktadır. Hız, zaman, mesafe, sıcaklık, akım, voltaj vb. fizikte kullanılabilecek pek çok büyüklük ölçülebilmektedir. Öğrencilerin çeşitli sensörlerin ve elektronik devre elemanlarının çalışmasını gözlemleyerek katıhal fiziği hakkında derinlemesine bilgi sahibi olabilmeleri mümkündür. Böylelikle fizikte öğrendikleri bilgilerin nerede ve nasıl uygulandığını kavrayabileceklerdir. Bu çalışmada Arduinonun elektrik ve optik alanında uyarlanması ile ilgili örnek uygulamaların tanıtımı hedeflenmiştir. Bu etkinlikler Bilim Sanat merkezine devam eden 5.,6.,7.,8.,9., sınıftaki üstün yetenekli öğrencilerin katılımıyla gerçekleştirilmiştir. Gözleme dayalı veri toplanmıştır. Yapılan gözlemler sonucunda Arduinonun fizik öğretimine nasıl adapte edileceği tartışılmıştır.

Kaynakça [1] Arduino Home Page, http://arduino.cc /2018.

�40

http://arduino.cc

Tetrad Formalizmi İle İvmesiz ve Dönmesiz Akışkan İçin İntegre Edilebilirlik Koşullarının Araştırılması

Değer Sofuoğlu

1 İstanbul Üniversitesi – Fizik Bölümü, 34134 Vezneciler, İstanbul [email protected]

Bu çalışmada, standart kozmolojinin Einstein alan denklemlerine denk olan evrim ve bağ denklemlerinin tetrad formlarını, evreni doldurduğu varsayılan bir kozmik akışkanın, ivmesiz ve dönmesiz olduğu durum için yazıyoruz. Bu akışkanın söz konusu kinematik değişkenlerinin üzerine getirilen kısıtlamalardan ötürü, bağ denklemleri değişirken, bazı evrim denklemleri de birer bağ denklemine dönüşmektedir. Yeni bağ denklemlerinin oluşturduğu sistemin tutarlılığı için, tüm bağ denklemlerinin zamana göre evrimlerinin, yine bağ denklemleri cinsinden yazılıp yazılamadığını araştırıyoruz. Eğer yazılamıyorsa, buna sebep olan integre edilebilirlik koşullarının da evrimlerini göz önüne alarak aynı işlemleri tekrarlıyor ve tutarlılığın sağlanması için integre edilebilirlik koşulları üzerine bir tartışma sunuyoruz.

�41

Skaler Alan içeren Gravitasyonel Teorisinde Noether Simetrik Çözümler

Yusuf Küçükakça1, Işıl Başaran Öz 2

1 Akdeniz Üniversitesi-Fizik Bölümü, 07058 Antalya 2 Akdeniz Üniversitesi-Fizik Bölümü, 07058 Antalya

[email protected] [email protected]

Bu çalışmada, gravitasyon ile skaler alanın minimal olarak çiftlenimli olduğu bir teori ele alınmıştır. Bu gravitasyonel teorinin alan denklemlerine homojen fakat izotrop olmayan Lokal Rotasyonel Simetrik (LRS) Bianchi tip I uzay zamanı için çözümler araştırılmıştır. Gravitasyonel teorilerde, Noether simetri yaklaşımı, sistemin korunumlu niceliklerin (hareket sabitleri) yanında bilinmeyen fonksiyonlarının da belirlenmesinde önemli bir araç olarak görülmektedir. Bu yaklaşım kullanılarak ele alınan teorinin potansiyeli elde edilmiş ve alan denklemlerine bazı kozmolojik çözümler bulunmuştur. Ayrıca Hubble parametresi, yavaşlama parametresi, durum denklem parametresi gibi bazı kozmolojik parametreler incelenmiştir. Bu parametrelerin analizi sonucunda ele alınan teori evrenin ivmelenerek genişlediğini göstermemiştir.

�42

Linear-Response ve state-specific yaklaşımları kullanılarak mono ve di-metilnaftalen türevlerinin çözelti etkisi altında elektronik geçişleri

Caglar KARACA*1, Ahmet Atac2, Etem Kose3, Fehmi Bardak2 1 Manisa Celal Bayar Üniversitesi, Deneysel Fen Bilimleri Araştırma ve Uygulama

Merkezi, 45140- Manisa, Türkiye 2 Manisa Celal Bayar Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 45140 -

Manisa, Türkiye 3Manisa Celal Bayar Üniversitesi, Manisa Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu,

Elektronik ve Otomasyon Bölümü, 45140, Manisa, Türkiye *e-posta: [email protected]

Bu çalışmada B3LYP/6-311++G(d,p) hesaplama seviyesi kullanılarak mono-di-alkyl naftalen türevlerinin sürekli polarlanabilen bir alanda ve çözeltiler için kullanılan kendi içinde öz-uyumlu reaksiyon alan tekniği (SCRF) kullanılarak absorbsiyon ve emisyon spektraları rapor edildi. Hesaplama sonuçları deneysel UV ve floresans spektrumlarından elde edilen sonuçlar ile karşılaştıldı. DFT/TD-DFT hesaplamları nicel olarak ilk uyarılmış bandın spektral pozisyonu deneysel sonuçları ile uyumludur. Bu yaklaşım metodları deneyselde olduğu gibi floresans için kırmızıya, absorbsiyon için maviye kayma vermiştir. Aynı metod kullanılarak kısmi örtüşme popülasyon analizleri(PDOS ve OPDOS) hesaplanıp analiz edildi.

Van der Waals yüzeyler üzerinde oluşan elektrostatik potansiyel analizi nükleofilik ve elektrofilik bölgelere ait birçok reaktiflik verilerini ortaya çıkaran nicel bir analiz yöntemidir. Bundan dolayı molekül yüzeyinde oluşan minimum ve maksimum yüklenme yüzeylerinin büyüklüklerini bulmak için molekül yüzeyi üzerinde ESP’in nicel analizi yapıldı. ESP’nin nicel analizi hidrojen bağı ve halojen bağı etkileşimlerini göstermede iyi bir teknik olmasına rağmen indirgenmiş yoğunluk gradyan olarak bilinen (RDG) metotu ile kovalent olamayan etkilileşimler (NCI) daha iyi bir şekilde analiz edilebilmektedir. Bundan dolayı protik çözelti etkisi altında naftalen molekülünün yanına eklenen birkaç adet su moleküllerinin nasıl bir zayıf etkileşimde olduğu RDG metotu ile açıklandı.

Anahtarkelimeler:mono-di-alkyl naftalin; emisyon, linear response, state-specific

Teşekkür Bu araştırma MCBÜ/BAP 2017-148 nolu proje ile desteklenmiştir.

Kaynakça [1] R. Improta, V. Barone, G. Scalmani, M.J. Frisch, A state-specific polarizable continuum model time dependent density functional theory method for excited state calculations in solution., J. Chem. Phys. 125 (2006) 54103. doi:10.1063/1.2222364. [2] M.C. and V. Barone, No Title, J. Phys. Chem. A. 104 (2000) 10614. [3] Jacopo Tomasi, and Benedetta Mennucci, R. Cammi, Quantum Mechanical Continuum Solvation Models, (2005). [4] J. Tomasi, M. Persico, Molecular Interactions in Solution: An Overview of Methods Based on Continuous Distributions of the Solvent, (2002).

�43

Elektrokimyasal depozisyon yöntemi ile üretilen CoCu/Cu çok katmanlı yapılarının yapısal ve manyetik özellikleri

Atakan Tekgül1,3, Hakan Kockar2 Mürsel Alper1

1 Uludağ Üniversitesi- Fizik Bölümü, 16050 Bursa 2 Balıkesir Üniversitesi- Fizik Bölümü, 10145 Balıkesir

3 Akdeniz Üniversitesi- Fizik Bölümü, 07058 Antalya

[email protected]

Nano-teknoloji günümüzde birçok uygulamada kullanılmaktadır. Süperörgü nano-yapılar, nano-teller gibi nano-yapılı malzemeler, manyetik sensörler, data depolama teknolojilerinde üstün manyetik özelliklerinden dolayı büyük bir öneme sahiptirler. Bu manyetik nano-yapılı malzemeler moleküler demet epitaksisi, püskürtme, elektrokimyasal depozisyon gibi tekniklerle üretilebilmektedir. Elektrokimyasal depozisyon tekniği bu teknikler arasında düşük maliyet, yüksek geometrik serbestliği, herhangi bir basınç ve sıcaklık altında kolay üretimi ile oldukça dikkat çekicidir. CoCu/Cu çok katmanlı nano-yapılar elektrokimyasal depozisyonla üretilebilen önemli nano-malzemelerden birisidir. Manyetik ve manyetik olmayan iki katmanın periyodik olarak istenilen kalınlığa kadar kimyasal olarak biriktirilmesi ile üretilebilirler. Burada tek bir çözeltiden üretilen bu malzemede manyetik tabakada da belirli bir miktar Cu elementi içermektedir. Bu da manyetik tabaka ile manyetik olmayan tabaka arasında farklı bir yüzey oluşmasına ve bunun sonucu da malzemenin farklı özellikler göstermesine neden olur. Bu çalışmada da CoCu/Cu çok katmanlı nanoyapıları elektrokimyasal depozisyon ile -1.5 V manyetik katmanlar ve -0.3 V manyetik olmayan katmanlar için potansiyel uygulanarak Ti alt tabaka üzerine üretilmiştir. Cu tabaka kalınlığı 0.1 nm’den 2.5 nm ye kadar değiştirilmiş ve manyetik tabaka kalınlığı 4 nm’de sabit tutulmuştur. Yapılan X-ışını ölçümleri ile kristal yapılarının yüzey merkezli kübik yapıya sahip olduğu görülmüştür. Örgü parametrelerinin Cu katman kalınlığına bağlı olarak 0.3585’ten 0.3615 nm’ye değiştiği anlaşılmıştır. Manyetik ölçümleri, titreşimli numune magnetometresi ile gerçekleştirilen çok katmanlı nanoyapıların koarsivitelerinin Cu kalınlığının artışına bağlı olarak 20’den 140 Oe yükseldiği buna karşın mıknatıslanma değerlerinin 156’dan 44 emu/cm3 değerine gerilediği bulunmuştur. CoCu(4 nm)/Cu(0.7 nm)’da yapılan manyetorezistans ölçümünde %5.5 değerinde devasa manyetorezistans görülmüştür.

�44

La ve Gd Ortaklaşa Katkının Multiferroik Bizmut Ferrit Seramiklerin Kristal Yapı Özelliklerine Etkisi

Mehmet S. Bozgeyik1,2,3

1 Department of Physics and Institute for Functional Nanomaterials, University of Puerto Rico, San Juan, Puerto Rico 00931-3334, USA

2 Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü 46100, Kahramanmaras, Türkiye

3 Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Anabilimdalı, 46100, Kahramanmaras, Türkiye

[email protected]

Oda sıcaklığında ferroelektrik ve antiferromanyetik özellikler sergilemesi ile multiferroik ve bunlarla ilgili elektrik ve manyetik düzen parametereleri arasında çiftlenime sahip olması ile manyetoelektrik olan Bizmut Ferrit (BiFeO3) akıllı ve çok fonksiyonlu bir malzeme olarak spintronik ve elektronik uygulamalar için gelecek vadetmektedir. Ancak BiFeO3 (BFO) G-tipi antiferromanyetik eğik spin sikloid yapısından kaynaklanan zayıf manyetizasyon ve yüksek kaçak akımdan dolayı manyetoelektrik multiferroik özellikleri pratik uygulamalar için yeterli olamamaktadır. Bu zayıf özelliklerin iyileştirilmesi için ABO3 perovskit yapıya sahip BFO nun A- ve/veya B- tarafı uygun elementlerle katkılandırılmaktadır. Bu çalışmada La ve Gd un sırasıyla Bi ve Fe tarafına yapılan kısmı katkılama ile kristal yapının nasıl değiştiği araştırılmıştır. Bi0.9La0.1Fe1-xGdxO3 (x=0.1, 0.3, 0.5) (La-Gd+BFO) seramikler geleneksel katıhal reaksiyon yöntemi ile sentezlenmiştir. Kristal yapı özellikleri x-işını kırınım metodu (XRD) ve Raman spektroskopisi ile araştırılmıştır. XRD analizinden La-Gd ortaklaşa katkılı numunelerin kristal yapının tek fazlı ana BiFeO3 Rombohedral R3c yapısında olduğu, ihmale edilebilir ikincil fazların (Bi25FeO40) katkılama oranı artışı ile arttığı, ayrık (104) ve (110) baskın kristal düzlem piklerinin artan katkı oranıyla yakınlaşmaya başladığı ve ayrıca kristal ve zerre boyutunun küçüldüğü gözlenmiştir. BFO ve La-Gd+BFO numunelerinin oda sıcaklığında Raman spektroskopilerinin karşılaştırmalı analizinden 73, 138, 170, 216 ve 432 cm−1 spektrum bölgeleri civarında E-1, A1–1, A1–2, A1–3 ve A1-4 esas modları yüksek genlikle tespit edilmiştir. Spektrumun 261, 295, 344, 368, 471, 546 ve 619 cm−1 de bulunan nispeten düşük genlikli ve Fe-O oktahedralin titreşimlerinden kaynaklan E-2, E-3, E-4, E-5, E-6, E-7, and E-8 modları olduğu anlaşılmıştır. La ve Gd kısmı yerdeğişiminin A1–1, A1–2, A1–3 modlarında kırmızıya kayma ile La un Bi un kristal yerine yerleştiği ve E-1, E-3, E-6, E-7 piklerinde ise maviye kayma ile Gd un Fe yerlerine yerleştiklerine delil oldukları belirlenmiştir. Böylece perovskit yapıda B-O (Fe-O) ve A-O (Bi-O) bağ özelliklerinin değişimin manyetik ve dielektrik özellikleri değiştirme potansiyeli bulunmaktadır. Sonuç olarak La ve Gd ortaklaşa katkılamanın BiFeO3 kristal yapısında neden olduğu değişikliğin multiferroik ve manyetoelektrik özelliklerin güçlenmesine neden olabileceği ortaya konulmuştur.

Teşekkür Bu araştırma TÜBİTAK tarafından BİDEP-2219 ile desteklenmiştir.

�45

TTAB+Su Liyotropik Sisteminde Ara fazların Yüzey Gerilimi Yöntemiyle İncelenmesi

Aykut Evren Yavuz1

1 Ege Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü, 35100 İzmir [email protected]

Maddenin en çok bilinen fazları katı, sıvı ve gaz fazlarıdır. Sıvı Kristal de maddenin fazlarından birisidir ve bu faz katı ile sıvı arasındadır. Sıvı kristaller sıradan sıvılar gibi akışkandır, ama molekülleri gerçek kristallerde olduğu gibi düzenlidir. Bu yüzden yönlenebilme özelliğine sahip bir akışkandır ve bu da pek çok uygulamayı beraberinde getirmiştir. Sıvı kristaller kendi içinde termotropik ve liyotropik sıvı kristaller olmak üzere ikiye ayrılır. Termotropikler tek tip moleküllerden oluşurken liyotropik sıvı kristaller belirli konsantrasyonlardaki çözeltilerde meydana gelir. Liyotropik çözeltiler amfifilik maddelerin su veya başka bir çözgenin içinde çözünmesiyle oluşurlar. Bu çalışmada tetradecyl trimethyl ammonium bromide (TTAB) maddesiyle suyun belirli oranlarda karıştırılarak liyotropik sıvı

kristal elde edilmiştir. TTAB yüzeyce aktif (sürfektan) bir maddedir. Bu maddeler suda veya sulu bir çözeltide çözündüğünde yüzey gerilimini etkileyen (çoğunlukla azaltan) kimyasal bileşiklerdir. Çalışmamızda liyotropik sistemin yüzeyinde biriken sürfektan miktarına bağlı olarak sistemin ara fazları tespiti edilmiştir. Bunun için sistemin yüzey gerilimi çözelti konsantrasyonuna göre incelenmiş ve sistemin nematik kalamitik ve hegzagonal E ara fazlarından oluştuğu tespit edilmiştir. Bu sonuç ayrıca literatürle karşılaştırılmıştır.

Kaynakça [1] I. C. Khoo, Liquid Crystals, John Wiley & Sons, 2007. [2] S. Chandrasekhar, Liquid Crystals, Cambridge University Press, 1992. [3] S. M. Kelly, M. O’Neill, Liquid Crystals for Electro-Optic Applications, H.S. Nalwa (Ed.), Handbook

of Advanced Electronic and Photonic Materials and Devices Volume 7: Liquid Crystals, Display and Laser Materials, Academic Press, 2000.

[4] L. Pohl, U. Finkenzeller, Physical Properties of Liquid Crystals, B. Bahadur (Ed.), Liquid Crystals Applications and Uses Vol. 1, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd.,1990.

�46

Oktil zincirine sahip imidazol içeren bazı iyonik sıvıların yapıları üzerinde anyon etkilerinin, spektroskopik ve elektronik

özelliklerinin araştırılması

Ahmet Ataç1, Sibel Bilgili1, Fehmi Bardak1

1 Manisa Celal Bayar Üniversitesi, Fizik, 45140, [email protected]

Bu çalışmada, 1-Oktil-3-metilimidazolyum [Omim] klorür [Cl], tetrafloroborat [BF4] ve

hekzaflorofosfat [PF6] iyonik sıvılarının (IL) yapı ve spektroskopik özellikleri DFT/B3LYP metod ve

6-311++G(d, p) baz seti ile hesaplandı. Hesaplamalarda öncelikli olarak optimize yapı tespiti,

geometrik yapı parametreleri ve titreşimsel dalgasayıları elde edildi. Çalışılan iyonik sıvıların UV

ve NMR deneysel spektrumları etanol ve DMSO çözücülerinde alındı. Teorik UV spektrumlar TD-

DFT hesaplamaları kullanılarak aynı baz seti kullanılarak gaz fazında ve etanol çözücüsü

içerisinde hesaplandı. Teorik NMR spektrumlar ise yine aynı baz seti ve GIAO metod kullanılarak

hesaplandı. Ardından, iyonik sıvıların atomik yük, dipol moment, HOMO-LUMO enerjisi, kimyasal

potensiyel, kimyasal sertlik gibi kimyasal reaktiviteleri hesaplandı. Ayrıca, söz konusu iyonik

sıvıların moleküler elektrostatik potensiyel haritaları elde edildi. İlave olarak, kovalent olmayan

etkileşimler çalışıldı ve indirgenmiş yoğunluk gradyen analizleri ile görüntülendi. Elde edilen tüm

sonuçların kıyaslamaları anyon yapıları dikkate alınarak yapıldı.

�47


Bir Kanser İlacı Olan Alteramin’ in Farklı Model Membranlarla Etkileşimlerinin Kalorimetrik Olarak İncelenmesi

Duygu Bilge1, Nilay Civelek1

1Ege Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 35100 İzmir [email protected]

Alteramin yumurtalık kanserinde kullanılan antineoplastik bir ilaçtır. Suda zayıf çözünürlüğü ve düşük biyoyararlanımı klinik etkisini engeller. Ancak lipitlerde çözünürlüğü oldukça iyidir [1-2]. Birçok ilacın etkinliği direkt olarak hücre membranlarıyla etkileşimlerine bağlıdır. Bu nedenle de söz konusu etkileşimlerin anlaşılması ilaçların farmakolojik performanslarının geliştirilmesi açısından önemli bir faktördür. İlaç molekülleri membranlarla etkileşerek onların fizikokimyasal ve biyolojik özelliklerini değiştirebileceği gibi ilacın membran içindeki lokalizasyonunu ve konformasyonunu da etkileyebilir. Bu nedenle ilaç-model membran sistemlerinin in vitro olarak çalışılması önemli bir konudur. Bu çalışmada da bir kanser ilacı olan Alteramin’in farklı lipitlerden oluşan model membranlarla etkileşimleri diferansiyel tarama kalorimetresi olan (DSC) tekniği ile incelenmiştir. Bu teknik ile yapılan araştırmalar ilaç moleküllerinin moleküler düzeyde çift tabakalar üzerindeki etkilerini ve yapıdaki termal değişimleri belirlemede önemli yararlar sağlamıştır [3].

Teşekkür Bu araştırma Ege Üniversitesi Rektörlüğü Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü tarafından 2016/FEN/032 nolu proje ile desteklenmiştir.

Kaynakça [1] B. Gidwani, A. Vyas, Pharmacokinetic Study Of Solid-Lipid-Nanoparticles Of Altretamine Complexed

Epichlorohydrin-β-Cyclodextrin For Enhanced Solubility And Oral Bioavailability, International Journal Of Biological Macromolecules,101, (2017), 24-31. [2] B. Gidwani, A. Vyas, Designing And Evaluation Of Extended Release Matrix Tablet Containing Altretamine–HP-β-CD Inclusion Complex, Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry, (2015) 83:401–409. [3] T. Mavromoustakos, E. Theodoropoulou, D. Papahatjis, T. Kourouli, Y. De-Ping, M. Trumbore, A. Makriyannis, Studies On The Thermotropic Effects Of Cannabinoids On Phosphatidylcholine Bilayers Using Differential Scanning Calorimetry And Small Angle-X-Diffraction, Biochim. Biophys. Acta, 1996, 1281:235-244.

�48

Siyano Köprülü Komplekslerin Sentezi, Spektroskopik ve Termal Özelliklerinin İncelenmesi : [M(L)2Ni(�-CN)4]n [L = N-metiletilendiamin;

M = Ni(II), Cu(II), Zn(II) veya Cd(II)]

Dursun Karaağaç1

1Ulubatlı Hasan Anadolu Lisesi, Bursa [email protected]

Siyano köprülü [M(L)2Ni(�-CN)4]n [L = N-metiletilendiamin; M = Ni(II), Cu(II), Zn(II) veya Cd(II)] polimerik kompleksleri sentezlenmiştir ve yapıları titreşim(FT-IR ve Raman) spektroskopisi, termal ve elementel analiz teknikleri ile aydınlatılmıştır. Ayrıca, N-metiletilendiamin molekülünün FT-IR ve Raman titreşim işaretlemeleri, 4000-250 cm-1 aralığında deneysel ve teorik olarak incelenmiştir. N-metiletilendiamin molekülünün titreşim işaretlemeleri, 6-31G(d) temel seti ile yoğunluk fonksiyonu teorisi (DFT) yöntemlerinden B3LYP yöntemi kullanılması ile hesaplanmıştır.

Komplekslerin spektral verilerine göre M(II) atomlarının koordinasyon çevresi, iki simetrik N-metiletilendiamin ligandının dört azot atomu ile siyanür gruplarının iki simetrik azot atomuyla koordine olmuştur, Ni(II) atomları ise siyanür gruplarının dört karbon atomuyla kare düzlem geometride koordine

olmuştur. Komplekslerin polimerik yapıları bir boyutlu –M(L)2–NC–Ni(CN)2–CN–M(L)2– zincirinden oluşmuştur. Ayrıca, komplekslerin 30–700 °C sıcaklık aralığındaki termal bozunumları, elementel analiz sonuçlarına göre incelenmiştir [1].

Şekil 1. N-metiletilendiamin molekülünün teorik FT-IR Spektrumu

Kaynakça [1] D. Karaağaç and G. S. Kürkçüoğlu, Synthesis, spectroscopic and thermal analysis of cyanide bridged heteronuclear polymeric complexes: [M(L)2Ni(CN)4]n [L = N-methylethylenediamine; M = Ni(II), Cu(II), Zn(II) or Cd(II)], Journal of Molecular Structure 1105 (2016) 263-272.

�49

PVP10 İçeren CTABr Çözeltisinin Sıcaklığa Bağlı Olarak Gibss Enerjisinin ve Entalpi Değişiminin İncelenmesi

Özgür Masalcı1

1 Ege Üniversitesi Fen Fakültesi-Fizik Bölümü,35100 İzmir [email protected]

Surfaktant ve polimer sistemlerinin davranışının anlaşılması meydana gelen çözeltilerin özelliklerinin tahmin edilmesi açısından oldukça önemlidir ve bu nedenle bilim çevrelerinin ilgisini çekmektedir. Polimerin suda çözünmesi ve çözeltideki surfaktantların kümelenmeleri arasındaki benzerlikler surfaktan polimer sistemlerinin anlaşılmasını zorlaştırmaktadır. Nötral bir polimerin hidrofilik /hidrofobik yapısı çözünürlüğü etkiler [1]. Surfaktan moleküllerinin kümelenmesi hidrofilik, hidrofobik ve iyonik etkileşimlerin hassas bir dengesi ile sağlanır [1]. Bu dengede polimer ve surfaktantın her ikisinin de önemli bir rolü vardır. Sistemin ürettiği kullanılabilir işi temsil eden Gibbs durum fonksiyonundan, durum değişiminin kendiliğinden gerçekleşip gerçekleşmeyeceğini değerlendirmek için faydalanılır. Bu değerlendirmenin temelinde termodinamiğin ikinci yasası yatar.

Bu çalışmada Hexadecyltrimethylammonium bromide (CTABr) sulu çözeltisinin misel oluşumu için Gibss enerjisi ve entalpi değişim değerleri hesaplanmıştır. Misel oluşumuna polimerin katkısını incelemek amacıyla sisteme Polyvinylpyrrolidone (PVP10) eklenerek tekrar Gibss Enerjisi ve entalpi değişimi elde edilmiş ve bulunan değerler karşılaştırılmıştır.

Kaynakça [1] A. RAUF, M.K. BALOCH, A. KHAN, Z. KHAN,S. RAUF,Effect of Concentration and Molecular Mass of PEO on the Micellization and Thermodynamic Behaviour of Cetyltrimethlyammonium Bromide (CTAB) in Aqueous PEO-CTAB Mixed System, J. Chil. Chem. Soc. 61 (3) (2016) 3013-3017

�50

Kesirsel Dağılım Fonksiyonları

Merve Uzun1, Hüseyin Şirin2, Abdullah Engin Çalık2

1 Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Anabilim Dalı, Bornova, 35040, İzmir 2 Ege Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, Bornova, 35040, İzmir

[email protected]

Kuantum istatistiğinde, Bose-Einstein dağılım fonksiyonu bozonların, Fermi-Dirac dağılım fonksiyonu fermiyonların istatistiksel davranışlarını tanımlamakta kullanılmaktadır [1]. Bu dağılım fonksiyonları toplanabilir olmayan istatistik çerçevesinde genelleştirildiği gibi [2] kesirsel matematik çerçevesinde kesirsel türev ve integral operatörlerinin de yardımıyla, bellek etkisinin ve fraktal boyutun hesaba katılmasını sağlayarak da genelleştirilmektedir. Bu çalışmada, kesirsel dağılım fonksiyonlarının çeşitli uygulamaları incelenmekte, standart ve literatürdeki çözümlerle karşılaştırılmaktadır.

Kaynakça [1] Reif F., Fundamentals of Statistical and Thermal Physics (McGraw-Hill Series in Fundamentals of Physics, 1965. [2] Tsallis C. Possible generalization of Boltzmann-Gibbs statistics. J. Stat. Phys., 52 (1988) 479.

�51

Bazı Fizik Kavramlarının Ekonomik Karşılıklarının Türetilmesi

Cemal Parlak1, Ertuğrul Özkan1, Metin Bilge1

1Ege Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 35100 İzmir [email protected]

Ekonofizik iktisadi problemlere fizik yöntemlerini kullanarak çözümler bulmaya çalışan bir alan olup, her geçen gün finans piyasasında önemi artmaktadır. Ekonofiziğin amacı piyasaların evrensel davranışlarını anlamaktır. Finansal piyasalara yatırım yapmak isteyen yatırımcılar finans piyasasındaki hareketlerden dolayı risk altında olurlar. Bu nedenle bu sektördeki hesap ve yöntemler önemlidir. Bu yöntemlerde büyük miktarlarda sayısal veriler ve birçok yaklaşım kullanılmakta ve bunların sonucu olarak piyasaların yönelimi hakkında bilgi edinilmektedir. Fizikte de birçok değişken içeren sistemler incelenmekte ve bu sistemlerin dinamikleri hakkında sonuçlara varılmaktadır.Bu çalışmada ekonomi ve fizik arasındaki ilişkiyi anlamak için öncelikle fizikte kullanılan nicelik ve terimlerin finans piyasasındaki karşılıkları incelenmekte ve yenileri türetilmektedir [1-3]. Bu tür bir çalışma finans sektöründe kullanılan hesap ve yöntemlere fiziksel yaklaşımlarla yardımcı olacak, alternatif çözüm sunacak ve bu sayede sektördeki riskleri azaltacak çözümler ele alınmasını sağlayacaktır.

Teşekkür Bu araştırma Ege Üniversitesi Rektörlüğü Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü tarafından 2016/FEN/029 nolu proje ile desteklenmiştir.

Kaynakça [1] L. E. Blume, S. N. Durlauf, The New Palgrave Dictionary of Economics, Palgrave Macmillan,Basingstoke, UK, 2008. [2] E. Eren, Yeni iktisatta ortak noktalar, İktisatta Yeni Yaklaşımlar Çalıştayı, İstanbul Üniversitesi Siyasal Bilgiler Fakültesi, İstanbul, 2009.[3] A. Carbone, G. Kaniadekis, A. M. Scarfone, Where Do We Stand On Econopysics, Physica A, 382, (2007), 11-14.

�52

Nadir Toprak İyonu Katkılı Cam Lazerler

Melis Gökçe

Adnan Menderes Üniversitesi - Fizik Bölümü, 09100 Aydı[email protected]

Camlar UV-Vis-NIR bölgelerini kapsayan geniş bir dalga boyu aralığında etkili lazerler geliştirmek için nadir toprak iyonu katkılanabilen çok uygun matrislerdir. Farklı yayınlanma dalgaboylarına sahip nadir toprak iyonlarının cam matrise katkılanması ile istenilen enerjide lazerler üretilebilmektedir. Bu çalışmada, terbiyum iyonu katkılı gadolinyum borogermanat camları eritme tavlama yöntemiyle sentezlenmiştir. Elde edilen camların yapısal, optik ve lüminesans özellikleri x ışını kırınımı, Fourier dönüşümlü kızıl ötesi, soğurma, fotolüminesans ve bozunma zamanı ölçümleri ile incelenmiştir. X-ışını kırınım deseninden elde edilen camın amorf yapısı doğrulanırken kızılötesi spektrumlarından cam yapısında bulunan bağların titreşim ve gerilmeleri belirlenmiştir. Terbiyum katkılı gadolinyum borogermanat camlarının 378 nm uyarma altında elde edilen fotolüminesans spektrumları yeşil bölgede şiddetli yayınlanma (5D4→7FJ, J=3, 4, 5 ve 6) ve mavi bölgede zayıf yayınlanma (5D3→7FJ, J=3, 4 ve 5) piklerinden oluşmaktadır. Bunların arasında yer alan en şiddetli 5D4→7F5 (541 nm) geçişi yeşil yayınlanma göstermektedir. Fotolüminesans spektrumlarında x=5 katkı oranında en şiddetli yayınlanmalar meydana gelirken bu orandan sonra konsantrasyon baskılanması gözlenmiştir. 5D4→7F5 ve 5D3→7F4 yayınlanma piklerinin alanlarının oranı olan yeşil-mavi değerleri (G/B) terbiyum iyon konsantrasyonunun fonksiyonu olarak elde edilmiştir. Terbiyum iyonunun 5D4→7F5 geçişinin bozunma zamanı 1.801 ms olarak bulunmuştur. Sentezlenen camların elde edilen renk koordinatları CIE diyagramının yeşil bölgesinde yer almaktadır. Elde edilen verilerden hazırlanan terbiyum katkılı gadolinyum borogermanat camlarının yeşil lazer uygulamaları için kullanılan diğer malzemelere alternatif olabileceği düşünülmektedir.

Anahtar kelimeler: Cam, nadir toprak iyonu, yeşil lazerler, fotolüminesans Teşekkür Bu araştırma TÜBİTAK tarafından 114M477 nolu proje ile desteklenmiştir.

�53

Altın (111) Yüzeyi Üzerinde Fonksiyonlandırılmış Karborantiyoller

Merve Yortanlı1, Ersen Mete1, Mehmet Fatih Danışman2

1Balıkesir Üniversitesi, Fizik Bölümü, 10145 Balıkesir 2 Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Kimya Bölümü, 06800, Ankara

[email protected]

Bu bildiride altın (111) yüzeyi üzerinde tiyol (R-S-H) bazlı izole fonksiyonlandırılmış karborantiyol izomerlerinin, elektronik ve kristal yapılarının özellikleri dispersif düzeltilmiş yoğunluk fonksiyoneli teorisi (vdW-DFT) ile sunulacaktır. Moleküllerin yüzey üzerinde tutunduğu en kararlı konum, bağlanma enerjileri, yüzey üzerine yatma açıları gibi elde edilen yapısal özellikler daha önceki yapılan deneysel çalışmalarla kıyaslanacaktır.

Kendiliğinden düzenlenen tek tabakalar (SAM) başta nanoteknolojik uygulamalar olmak üzere, moleküler elektronik, biyosensör, gibi çeşitli alanlarda kullanılan sistemlerdir. [1] Tiyol SAMlerin özellikleri, moleküller arası ve molekül-yüzey etkileşimleri arasındaki denge ve kaplama yoğunluğu ile belirlenmektedir. Farklı tiyol molekülleri kullanılarak bu denge değiştirilebilir ve istenilen yüzey özelliklerine sahip SAM yapıları elde edilebilmektedir. Ayrıca organik elektronik aygıtların tasarımlarında kullanılan metal elektrotların iş fonksiyonu, SAM moleküllerinin dipol momentlerinin ayarlanması ile kontrol edilebilmektedir. İş fonksiyonunun değiştirilmesi her biri farklı bir dipol momente sahip iki farklı tiyol molekülünden oluşan karışık SAM'erle ya da tiyol molekülünden oluşan tek bileşenli SAM'lerle sağlanabilir. Fakat bu durum sadece dipol momenti değiştirmez, aynı zamanda yüzey geometrisini de değiştirir, sonuç olarak filmin elektronik özelliklerine bağlı olan farklı yapısal özelliklere sahip SAMlere yol açabilir. Geometrinin ve molekülün kimyasal/elektronik yapısının, filmin özelliklerine etkisini bağımsız olarak incelemek için, bu iki değişkenin molekül içerisinde ayrıştırılması gerekmektedir. Dikarbakloso-dodekaboran tiyoller (C2B10H12S - kısaca karborantiyol ya da CT), karbon ve sülfür atomlarının konumları ile oynanarak molekülün elektronik özelliklerini geometriyi bozmadan değiştirebilmektedirler. Bu durum karborantiyolleri, kimyasal stabiliteleri ve

neredeyse küresel yapısından dolayı, birçok farklı uygulamada kullanılabilecek filmleri hazırlamak için benzersiz moleküller haline getirmektedir.

Şekil 1. vdW-DFT metodu ile optimize edilen gaz fazında 1 ve 7 atomlarının konumuna bağlı olarak bazı karborantiyol izomerleri

Bu çalışmada farklı fonksiyonel gruplar (COOH, COH, F, Cl) içeren CT türevlerinin Au (111) yüzeyi

üzerine oluşturduğu filmlerin elektronik ve kristal yapıları vdW düzeltilmiş yoğunluk fonksiyoneli teorisi (vdW-DFT) hesaplamaları ile incelenmiştir. Zayıf van der Waals (vdW) etkileşimlerini içeren farklı değiş-tokuş ve korelasyon fonksiyonelleri geliştirilmiştir. Yapılan hesaplamalarda bu etkileşimlerin varlığı SCAN+rVV10 fonksiyoneli ile sağlanmıştır. [2] Dispersif etkileşimlerin varlığında fonksiyonelli karborantiyol moleküllerinin dipol momentleri hesaplanarak daha önceki yapılan çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Ayrıca moleküllerin yüzey üzerine bağlanma enerjileri, film geometrileri gibi yapıya ait çeşitli özellikler belirlenerek, sistematik olarak incelenmiştir. Moleküllerin tutunduğu Au(111) yüzeyi, daha önceki deneysel çalışmalarda gözlenmiş birim hücrelerdir. [3]

�54

Kaynakça [1] J. C. Love, L. A. Estroff, J. K. Kriebel, R. G. Nuzzo, G. M. Whitesides, "Self-Assembled Monolayers of Thiolates on Metals as a Form of Nanotechnology ", Chem. Rev., 105 (4), 1103-1170, (2005). [2] H. Peng, Z.-H. Yang, J. Sun, J. P. Perdew, "Versatile van der Waals Density Functional Based on Meta-Generalized Gradient Approximation", Phys. Rev. X, 6, 041005 (2016). [3] J. N.Hohman, P. Zhang, E. I. Morin, P. Han, M. Kim, A. R. Kurland, P. D. McClanahan, V. P. Balema, P. S. Weiss, "Self-Assembly of Carboranethiol Isomers on Au111: Intermolecular Interactions Determined by Molecular Dipole Orientations" ACS Nano 3, 527-536, (2009).

�55

Dynamic Phase Transition Characteristics and Stochastic Behavior of Kinetic Ising Model in an Oscillating Magnetic Field with White Noise

Yusuf Yüksel

Dokuz Eylül Üniversitesi - Fizik Bölümü, TR 35160 Zimir [email protected]

Bu çalışmada, Monte Carlo simülasyon yöntemi kullanılarak, Ising modelin salınımlı alan altındaki manyetik özellikleri ve stokastik davranışı, iki ve üç boyutlu örgüler için incelenmiştir. Salınımlı alanın periyodunun değişimi sonucunda, sistemin, dinamik simetri kırılması ve dinamik faz geçişi sergilediği gözlenmiştir. Beyaz gürültü varlığında dinamik düzen parametresi, dinamik süseptibilite, Binder kümülantı vb. özellikler dış alan periyodunun birer fonksiyonu olarak hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar, literatürde var olan diğer çalışmalar ile kıyaslanarak gürültüden kaynaklı düzensizlik etkilerinin sistem özellikleri üzerindeki etkisi etraflıca araştırılmıştır.

Şekil 1. Gürültü yokken dinamik

süseptibilitenin yarı periyoda göre

değişimi.

Şekil 2. Gürültü yokken dinamik

düzen parametresinin yarı

periyoda göre değişimi.

Şekil 3. Gürültü yokken

manyetizasyon zaman serisi.

Şekil 4. Gürültü varken

manyetizasyon zaman serisi.

Kaynakça [1] G. M. Buendia, P. A. Rikvold, Dynamic phase transition in the two-dimensional kinetic Ising model in an oscillating field: Universality with respect to the stochastic dynamics. Physical Review E 78 (2008) 051108. [2] H. Park, M. Pleimling, Dynamic phase transition in the three-dimensional kinetic Ising model in an oscillating field. Physical Review E 87 (2013) 032145. [3] Ü. Akıncı, Dynamical response of the Ising model to the time dependent magnetic field with white noise. Physica A 494 (2018) 242.

�56

Püskürtme Tekniğiyle Üretilen Ni/Cu Süperörgülerin Özellikleri Üzerine Büyütme Hızının Etkisi

Ali Karpuz1, Salih Çölmekçi2, Hilal Kuru2, Mehmet Uçkun2, Hakan Köçkar2

1 Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi- Fizik Bölümü, 70100 Karaman 2 Balıkesir Üniversitesi- Fizik Bölümü, 10145 Balıkesir

[email protected]

Bu çalışmada, püskürtme tekniğiyle üretilen Ni/Cu süperörgülerin yapısal ve manyetik özellikleri üzerine büyütme hızının etkisi araştırıldı. Bunun için, düşük (0.02 nm/s) ve yüksek (0.10 nm/s) olmak üzere iki farklı büyütme hızı seçildi. İncelenen süperörgülerin toplam kalınlığı 200 nm olmak üzere genel yapıları 5[Ni(10 nm)/Cu(30 nm)] olarak belirlendi. Filmlerin elementel analizi enerji ayırmalı X-ışını spektroskopisi ile kristal yapı analizi ise X-ışınları kırınımı tekniği ile yapıldı. Farklı büyütme hızlarının filmlerin yüzey morfolojisinde meydana getirdiği değişimler taramalı elektron mikroskobu ve atomik kuvvet mikroskobuyla gözlendi. Filmlerin manyetik özellikleri oda sıcaklığında titreşimli numune manyetometresiyle kaydedilen histeresis eğrileri yardımıyla tespit edildi.

Yapılan elementel analizi sonucunda, düşük büyütme hızında üretilen filmlerin % 5 Ni ve % 95 Cu

bileşimine sahip olduğu bulundu. Buna karşın, büyütme hızı 0.10 nm/s’ye çıkarıldığında filmlerin atomik içeriğinde Ni yüzdesinin % 7’ye çıktığı tespit edildi. Filmlerin kristal yapı analizinden, düşük ve yüksek büyütme hızlarında üretilen süperörgülerin yüzey merkezli kübik yapıda olduğu belirlendi. Düşük büyütme hızında üretilen filmin yüzeyi incelendiği zaman, genişlikleri 0.1 μm - 0.4 μm arasında değişen taneciklerin film yüzeyine homojen biçimde dağıldığı tespit edildi. Ayrıca, bu film yüzeyinin, film düzlemine dik doğrultuda şekillenen iğneli bir yapı ile kaplandığı gözlendi. Büyütme hızının 0.10 nm/s değeri için, mikro boyutlu taneciklerin sayısının azaldığı ancak bazılarının boyutlarının 1 μm’ ye kadar çıktığı tespit edildi. Ayrıca yüksek büyütme hızında üretilen filmin yüzeyinde düşük büyütme hızındakinden farklı olarak herhangi bir iğneli yapıya rastlanmadı. Şekil 1’de farklı büyütme hızlarında üretilen Ni/Cu filmlerinin histeresis eğrileri

gösterilmiştir. Filmlerin doyum manyetizasyonu, düşük ve yüksek büyütme hızlarında üretilen süperörgüler için sırasıyla, 90 emu/cm3 ve 138 emu/cm3 olarak ölçüldü. Ayrıca, büyütme hızının artmasıyla koersivite(Hc) değerinde de bir artış olduğu tespit edildi. Hc değerindeki bu artış farklı büyütme hızının uygulanmasıyla film yüzeyinde meydana gelen değişimlere atfedildi. Analizler sonucunda 5[Ni(10 nm)/Cu(30 nm)] yapısındaki filmlerin manyetik özelliklerinin farklı büyütme hızlarından önemli ölçüde etkilendiği tespit edildi.

Şekil 1. Farklı büyütme hızlarında üretilen Ni/Cu filmlerinin histeresis eğrileri (┴: manyetik alan film düzlemine dik olarak gönderilmiştir.)

Teşekkür

Bu araştırma Balıkesir Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından 2015/195 nolu proje ile desteklenmiştir.

�57

Fotovoltaik Modüllerin Çalışma Koşullarının Arduino Yardımı ile Ölçülmesi

Ali Şentürk

Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 48000, Muğla [email protected]

Fotovoltaik modüllerin elektriksel çıktısı, çalışma koşulları olarak adlandırılan modül üzerine düşen ışınım miktarına ve modül sıcaklığına bağlıdır. Modül üzerine düşen ışınım miktarını ölçebilmek için satın alma maliyetleri yüksek olan ışınım sensörlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Modül sıcaklığını ölçebilmek için ise ölçümde kullanılacak olan sıcaklık sensörünün çalışma prensibinin bilinmesi gereklidir. Bu bağlamda, fotovoltaik modüllerin çalışma koşullarını ölçebilmek için belirli bir bütçeye ve bilgi birikimine sahip olunması gerekmektedir. Bu çalışmada fotovoltaik modüllerin çalışma koşullarını ölçebilen düşük maliyetli ve kolay kullanıma sahip Arduino temelli bir ölçüm sisteminin tasarımı anlatılmıştır. Tasarlanan ölçüm sistemi, bir adet Arduino karttan, bir adet fotovoltaik modül/gözeden ve dış ortam şartlarına dayanıklı bir adet sıcaklık sensöründen oluşmaktadır.

�58

Kristalografinin Yaşam ve Malzeme Bilimlerindeki Önemi Duygu Barut Celepci

Dokuz Eylül Üniversitesi, Fizik Bölümü, İzmir, Türkiye

[email protected]

Kristalografi, atom veya moleküllerin üç boyutlu uzayda periyodik şekilde dizilimiyle oluşan kristal yapıları

inceleyen bilim dalıdır [1]. 1895’te William Roentgen’in X-ışınlarını keşfi, kristalografinin bir bilim alanı

olarak gelişmesinde başlangıç noktası olmuştur [2]. Kristaller, üzerine düşen örgü düzlemleri arasındaki

uzunluklar civarında dalga boyundaki işınımlar için kırınım ağı gibi davranmakta ve ortaya çıkan desenler

kristal yapıya ait ters örgü uzayının bir resmini vermektedir. Elde edilen karşıt uzaydaki desenin gerçek

uzaydaki karşılığı, X-ışınlarının elektronlardan saçılması dolayısıyla atomik elektron yoğunlukları yani

atomik koordinatlardır. Bir kristalin kırınım deneyleri sonucu; kristal sistemi, uzay gurubu, atomik

koordinatları, atomik yerdeğiştirme parametreleri olabildiğince yüksek duyarlılıkla elde edilir. Elde edilen

sonuçlardan koordinasyon ya da konformasyon analizi, molekül içi ya da molküller arası zayıf/şiddetli

etkileşimler, moleküler geometri, vd. analizleri yapılarak moleküler ve kristal yapı karakterize edilir. Yapıya

ait örgü parametrelerinin, bağ uzunluk ve açılarını angstrom’un binde biri ve hatta onbinde biri duyarlıkla

karakterize edebilecek başka bir bilim alanı yoktur.

Evrende her madde atom ya da atom gruplarının birleştiği moleküllerden oluşmaktadır. Bu yapılar genel

olarak organik ve inorganik bileşikler olarak sınıflandırılmıştır. Yakın geçmişte, bu bileşiklerin sentezi,

karakterizasyonu, üretimi ve olası uygulama alanları için iki disiplinlerarası alan ortaya çıkmıştır; yaşam

bilimleri ve malzeme bilimleri. Kristalografi, DNA’nın çift sarmal yapısının keşfinden, proteinlerin ve

vitaminlerin moleküler yapılarının aydınlatılmasında, virüslerin yapılarının incelenmesinden, çeşitli

hastalıklar için yeni ilaçlar geliştirilmesine kadar bir çok alanda yaşam bilimlerinin önemli bir parçası

olmuştur. Malzeme bilimlerinde ise fullerene gibi karmaşık inorganik ve metal-organik sistemler, elmas gibi

değerli madenler ve birçok mineral X-ışını kristalografisiyle belirlenmiştir. Yakın zamanda Mars

yüzeyindeki kayaçların moleküler ve kristal yapıları incelenmiş; piroksenez, olivin gibi pek çok mineralin

varlığı kırınım deneyleriyle ortaya çıkarılmıştır [3].

Kaynakça [1] 2014 Uluslararası Kristalografi Yılı El Kitapçığı [2] Röntgen, W. C. (1895). Über eine neue art von strahlen (vorlaufige mitteilung). Sitzungsberichte der Würzburger Physikalischen - Medicinischen Gesellschaft, 1, 132-141. [3] Brown, Dwayne (October 30, 2012). "NASA Rover's First Soil Studies Help Fingerprint Martian Minerals”.

�59


Geniş Alan CVD Grafenin Nanoparçacıklarla Fonksiyonlaştırılması ve

Biyomedikal Uygulamamaları

C. Gökhan Ünlü1*, Tugba Sogancı2, Rukiye Ayrancı2, Atakan Tekgül3,4, Mehmet Acet5, Michael Farle5, Metin Ak2

1Pamukkale Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği Bölümü, Denizli, 20070, Turkey 2 Pamukkale Üniversitesi Kimya Bölümü, Denizli, 20070, Turkey 3Akdeniz Universitesi Fizik Bölümü, TR-07058, Antalya, Turkey

4Uludağ Üniversitesi Fizik Bölümü, TR-16050, Bursa, Turkey 5Faculty of Physics, University of Duisburg-Essen, Essen 45141, Germany

Grafen, altıgen bir yapıya sahip sp2 bağlı karbon atomlarının oluşturduğu iki boyutlu karbon allotropudur. Grafen, çok yüksek bir yüzey-hacim oranına sahip olması nedeniyle ilginç bir yapısal özelliğe sahiptir. Bu yapısal özellik grafeni geniş alan uygulamaları için oldukça kullanışlı bir malzeme haline getirmektedir. Grafenin iki boyutlu yapısı mükemmel mekaniksel, elektriksel, termal, tribolojik ve optiksel özelliklere sahip olmasına neden olmakta ve böylece elektronik cihazlar, süper kapasitörler, kompozit malzemeler ve esnek saydam ekranlar gibi birçok uygulamada potansiyel malzeme olarak kullanımına yol açmaktadır [1, 2]. Grafenin bu üstün özellikleri nedeniyle son yıllarda tıp alanında da biyosensörler olarak kullanılması için araştırmalar yoğun bir şekilde devam emektedir. Grafeni, farklı özellikler kazandırmak için uygun nanoyapılarla fonksiyonlaştırılması, biyosensörler için gerekli olan hassasiyet, kararlılık ve tekrar edilebilirlik özelliği kazandırmaktadır. Özellikle biyosensörlerin tasarımında pahalı ve uzun süreli stabilite olmayan enzimler kullanılması, yakın gelecekte biyosensörlerin enzimatik olmayan biyosensör şeklinde tasarlanmasını gerekli kılmaktadır. Bu amaç doğrultusunda çalışmada, biyosensör alanında en çok kullanılan ve şeker hastalığı için gerekli olan glikoz biyosensörü için enzimatik olmayan glikoz biyosensör platformu geliştirilmiştir. Tek katmanlı grafen filmi CVD yöntemiyle Cu folyo üzerinde hazırlanıp, FTO kaplı cam üzerine transfer ettikten sonra DC magnetron sputter yöntemiyle Cu nanoparçacıklar (CuNP) ile dekore edilmiştir. Elde edilen biyosensör platformunun yapısal analizi için Raman spekstroskopisi, taramalı elektron mikroskopisi (SEM), geçirimli elektron mikroskopisi (TEM) yöntemleri kullanılmış, ayrıca biyosensör özelliklerinin incelenmesi için de elektro kimyasal ölçümler yapılmıştır.

Elektrokimyasal incelemeler, CuNP grafen/FTO sensör platformunun glikoza karşı mükemmel bir performans gösterdiğine işaret etmektedir. Yapılan incelemeler sonunda hazırlanan biyosensör platformunun yeni ilaç keşfi, biyomedikal, klinik teşhis ve adli tıp alanında tespit aracının m inya tü r l eş t i r i lmes i ve tesp i t numunes i o la rak kullanılabileceği gösterilmiştir.

Şekil 1: CuNP/Graphene/FTO biyosensör platformunun SEM resmi

Kaynakça

[1] Nair, S., Schilling, T.F. Chemokine signaling controls endodermal migration during zebrafish gastrulation. Science. 2008, 322, 89-92. [2] Geim, A.K. Graphene: Status and Prospects. Science. 2009, 324, 1530-4.

�60

2,6-Dimethylanisole Molekülünün Yapısal ve Spektroskopik (FT-IR, FT-Raman, NMR, UV-Vis) Özelliklerinin Yoğunluk Fonksiyon Teorisi

(YFT) ile İncelenmesi

Etem Kose1, Belma Kızıltoprak2, Ahmet Atac2

1Manisa Celal Bayar Üniversitesi, Manisa Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu, Elektronik ve Otomasyon Bölümü, 45140, Manisa, Türkiye

2 Manisa Celal Bayar Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 45140 - Manisa, Türkiye

*Yazışılan yazar e-posta: [email protected]

2,6-dimethylanisole (26DMA) molekülünün kararlı durum enerjisinin, bağ uzunlukları ve açılarının, titreşim frekanslarının, NMR ve UV-Vis spektrumlarının, HOMO-LUMO enerji değerlerinin, Mulliken yük ve termodinamik özelliklerinin hesaplandığı bu çalışmada; sonuçlar, mevcut FT-IR, FT-Raman ve 1H NMR spektrumları ile karşılaştırıldı. 26DMA molekülünün geometrik yapı hesaplamaları ve kararlı durum enerjisi yoğunluk fonksiyon teorisi (density functional theory (DFT)) B3LYP metodu 6-311++G(d,p) temel setiyle elde edildikten sonra; bu yapı üzerinden titreşim spektrumları belirlendi. VEDA 4 (Vibrational Energy Distribution Analysis) programı yardımıyla, potansiyel enerji dağılımına göre (potential energy distribution (PED)) temel titreşim modları belirlendi. ve benzer yapılı moleküllerle karşılaştırıldı. Elektronik özelliklerinden HOMO-LUMO enerjileri, moleküler elektrostatik potansiyel yüzey (MEPs), durum yoğunlukları (DOS), Mulliken yük hesaplamaları ve değerlendirmeleri yapıldı. GIAO (gauge-invariant atomic orbital) metoduyla NMR kimyasal kayma hesaplamaları, yine aynı temel seti ile yapıldı ve deneysel verilerle karşılaştırıldı. Son olarak, çalıştığımız molekülün termodinamik ve nonlineer optik (NLO) özellikleri elde edildi.

Anahtar kelimeler: 2,6-dimethylanisole (26DMA); DFT; infrared; NMR; DOS


�61

Fe2SnSe4 Bileşiğinin Yapısal ve Elastik Özelliklerinin İlk Prensipler Yöntemi ile İncelenmesi

Engin DELİGÖZ, Emre BÖLEN, Hacı ÖZIŞIK


II2-IV-VI4 (II= Mn, Fe, Co; IV= Si, Ge, Sn ve VI= S, Se, Te) bileşikleri termoelektrik, spintronik ve optoelektronik gibi uygulamalar için potansiyel birer adaydırlar. Bu çalışmanın amacı bu ailenin bir üyesi olan ve sentezi son zamanlarda yapılan Fe2SnSe4 bileşiğinin temel özelliklerinin daha iyi anlaşılması ve ileride yapılacak olan çalışmalara ışık tutmasıdır. Bu kapsamda ortorombik kristal yapısına sahip olan (uzay grup no:62) Fe2SnSe4 bileşiğinin yapısal ve elastik özellikleri ilk prensipler-düzlem dalga yoğunluk fonksiyonel teorisi(DFT) altında GGA ile hesaplandı. Bulk modülü, kesme modülü, Young modülü, Poisson oranı ve Debye sıcaklığı gibi bazı mekaniksel özellikler elde edildi. Sonuçlar mevcut literatür değerleri ile karşılatılırdı.

�62

CeO2 Katkılı Bizmut Germanat Camları

Gözde Burgaz, Atılay Güngör, Melis Gökçe, Aytaç Gürhan Gökçe

Adnan Menderes Üniversitesi - Fizik Bölümü, 09100 Aydın [email protected]

Sintilatör olarak uzun yıllardır kullanılan Bizmut germanat (BGO) tek kristalinin büyütülmesindeki

zorluklar ve yüksek üretim maliyetleri, BGO camlarının alternatif olarak ortaya çıkmasına neden

olmuştur. Cam malzemenin kullanılması ile yüksek kimyasal kararlılık, termal şoka dayanıklılık,

kompozisyonun değiştirilebilmesi ve farklı uygulama alanları için camın farklı boyutlarda elde

edilebilmesi gibi önemli avantajlardan faydalanılabilmektedir. Bu çalışmada CeO2 katkılı bizmut

germanat camları eritme tavlama yöntemi ile sentezlenmiştir. Sentezlenen camların yapısal özellikleri

X-Işını Kırınımı ve Fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektroskopisi ile aydınlatılmıştır. UV-Vis ve

fotolüminesans spektroskopisi kullanılarak optik ve lüminesans özellikleri belirlenmiştir. CeO2 katkılı

borogermanat camlarının 380-700 nm aralığındaki geçirgenlikleri yaklaşık olarak %68-78’dir. Katkı

oranının artmasıyla birlikte kesme kenarı dalgaboyu değerleri büyük dalgaboylarına kaymıştır.

Yayınlanma spektrumundan elde edilen 458, 500 (1S0→3P1(1)) ve 553 nm de yer alan uyarma bandları

Bi+3 iyonlarına aittir.

Anahtar kelimeler: Bizmut germanat, CeO2, cam, UV-Vis, fotolüminesans

Teşekkür Bu araştırma TÜBİTAK tarafından 114M477 nolu proje ile desteklenmiştir.

�63

What does Quantum Key Distribution mean?

Rasim Dermez1,2

1 Afyon Kocatepe University- Department of Physics, 03200, Afyonkarahisar 2 Afyon Kocatepe University- Afyon Vocational School, 03200, Afyonkarahisar

[email protected]

Key distribution is the process of sharing cryptographic keys between two or more parties to allow them to securely share information. Quantum key distribution (QKD) is the use of laser beams to transmit cryptographic keys securely using the quantum properties of photons in laser beams. The security of QKD relies on fundamental laws of nature. In this context, we need to learn QKD in depth.

In this work, it is determined a violation of QKD with Bell inequality. Hence, we plotted violations due to Mathematica packed program. These violations have been evaluated by QKD in the system with two quantum bits. We have investigated the figures of violations of Bell inequality in our system. If Bell inequality exceeds 2, it will be violated, such as Figure 1.

Figure 1. The a,c degrees dependence of violation of Bell Inequality in 3D space

References

[1] R. Dermez, A. Çelik, Demonstration of the violation of Bell Inequality, Turkish Physical Society, 26th International Physics Congress "Turkish Physical Society, (September-2009) Bodrum-TURKEY.

[2] A. Einstein, B. Podolsky, N. Rosen, Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?, Physical Review 47(10) (1935) 777-780.

[3] G. Garbarino, Minimum detection efficiencies for a loophole-free observable-asymmetric Bell-type test, Phys. Rev. A 81, (2010) 032106. [4] J.S. Bell, On the Einstein Podolsky Rosen paradox. Physics, 1, (1964) 195-200.

[5] J. S. Bell, On the problem of hidden variables in quantum mechanics Rev. Mod. Phys., 38, (1966) 447- 452.

[6] R. Dermez, Concurrence and negativity as a family of two measures elaborated for pure qudit states, Journal of Russian Laser Research 38 (5) (2017) 408-415.

�64

POSTER SUNUMLARI

�65

Magnetoimpedance effect studies on LaSrMnO and LaBaMnO

composites

T. Izgi*, N. Bayri, V. S. Kolat and S. Atalay

Inonu University, Science Faculty, Physics Department, Malatya, Turkey

Abstract

La0.67Sr0.33MnO3 and La0.67Ba.33MnO3 manganites were prepared by sol-gel method. Thick film of

manganite samples were obtained by dip-coating on platinum wire 1-3. The structural properties

of the samples were investigated by X-rays diffraction method. Magnetoimpedance, which is

defined as the change of impedance value as a function of applied magnetic field, properties

were also measured up to 80 MHz. It was observed that the magnitude of magnetoimpedance

depends on the applied current frequency and film thickness. The largest change was obtained

for the sample with 0.3 mm coated La0.67Sr0.33MnO3 manganites at 80 MHz.

References

1 D. Garcia, V. Raposo, J. I. Iniguez, O. Montero. M. Zazo, J. Magn. Magn. Mater. 290-291

(2005) 1078-1080.

[2] M. H. Phan, H.X. Peng, Progress in Materials Science 53 (2008) 323-420.

�66

Kimyasal Yöntem Kullanılarak Elde Edilen CdS İnce Filmlerin Yapısal ve Optiksel Olarak Karakterize Edilmesi

Fatma Göde, Serdar Ünlü

Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Fizik Bölümü, 15030 Burdur [email protected]

Kadmium sülfür (CdS) yarı iletken ince filmleri kimyasal depolama yöntemi (CBD) kullanılarak cam alt tabanlar üzerine 80 °C’de elde edilmiştir. Elde edilen filmlerin kristal yapısı x-ışınları kırınım desenleri (XRD) kullanılarak, optik özellikleri ise (bant aralığı, kırılma indisi, sönüm katsayısı reel ve komplex dielektrik sabitleri) UV-Vis spektrometreden alınan soğurma ve geçirgenlik spektrumları kullanılarak hesaplanmıştır. XRD sonuçları elde edilen filmlerin hegzagonal yapıda olduğunu göstermiştir. CdS ince filmlere ait yasak enerji aralığı 2,52 eV olarak kırılma indisi ise yaklaşık 2,25 olarak hesaplanmıştır. Elde edilen filmlerin yüzey görüntüleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile kompozisyonel analizi ise enerji dağılımı spektroskopisi (EDS) kullanılarak elde edilmiştir.

II-VI yarı iletken bileşiklerinden olan CdS direk enerji aralığına (2,42 eV) sahip olup fotodedektörlerde [1], güneş pillerinde ara tabaka olarak [2], transistörlerde [3] ve optik sensörlerde [4] yaygın olarak kullanılırlar. CdS ince filmler, CIGS güneş pillerindeki yüksek verimlerinden dolayı oldukça yoğun olarak çalışılmaktadır. Bu çalışmada, CdS ince filmler basit, ucuz ve kolay bir yöntem olan CBD yöntemi kullanılarak cam alt tabanlar üzerine 80 °C elde edilmiştir.

Tablo 1’de 531 nm kalınlıkta elde edilen CdS ince filmine ait yasak enerji aralığı ve kırılma indisi görülmektedir.

Tablo 1. Film kalınlığı, yasak enerji aralığı ve kırılma indisi at = 600 nm.

Elde edilen filmlerin yapısal özellikleri x-ışını kırınım desenleri (XRD) ile incelenmiştir. XRD desenlerinden elde edilen CdS filmlerin hegzagonal yapıda olduğu görülmüştür.

Şekil 1. CdS ince filmine ait x-ışınları kırınım desenleri.

Teşekkür Bu araştırma MEHMET AKİF ERSOY Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu tarafından 0348-NAP-16 nolu proje ile desteklenmiştir.

Kaynakça [1] G. Sasikala, P. Thilakan, C. Subramanian, Modification in the chemical bath deposition apparatus, growth and characterization of CdS semiconducting thin fi lms for photovoltaic

applications, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 62 (2000) 275–293.

Malzeme Kalınlık (nm) (eV) K ı r ı l m a

indisiCdS 531 2,52 2,25

�67

[2] A. Manjceevan, J. Bandara, Systematic stacking of PbS/CdS/CdSe multi-layered quantum dots for the enhancement of solar cell efficiency by harvesting wide solar spectrum, Electrochimica Acta, xx (2018) xx–xx. (DOI: 10.1016/j.electacta.2018.03.193) [3] G. Arreola-Jardón, L.A. González, L.A. García-Cerda, B. Gnade, M.A. Quevedo-López, R. Ramírez-Bon, Ammonia-free chemically deposited CdS films as active layers in thin film transistors, Thin Solid Films 519 (2010) 517–520. [4] M. Husham, Z. Hassan, M.A. Mahdi, A.M. Selman, N.M. Ahmed, Fabrication and characterization of nanocrystalline CdS thin film-based optical sensor grown via microwave-assisted chemical bath deposition, Superlattices. Microstruct. 67 (2014) 8–16.

�68

adim fizik ozet - adnan menderes...

Documents