ymf 2015 Özet kitapçığı

YOUN MADDE FZ ZMR

TOPLANTISI

17 NSAN 2015

PROGRAM VE ZET

KTAPII

Sizleri Youn Madde Fizii (YMF)-zmir Toplantsnda aramzda grmekten byk

mutluluk duymaktayz. Bu yl drdncs dzenlenmekte olan YMF-zmir toplantsnn amac

Youn Madde Fizii ve ilgili alanlardaki bilimsel almalara katkda bulunmak, bilim insanlar

arasndaki bilgi al-veriini hzlandrmak ve yeni bilimsel ortaklklara vesile olmaktr. Bu

toplantnn dzenlenmesinde emei geen tm komite yelerine, gnll renci arkadalarma,

tm katlmclara, maddi ve manevi her trl katkda bulunan YTE Rektrlne teekkr bir

bor bilirim. Bu vesile ile bu toplantnn tm Trkiye apnda youn madde fizii alanndaki

bilimsel birikime katkda bulunacan dnerek, YMF-zmir toplantsnn herkes iin en gzel,

en verimli ekilde gemesi umudu ile iyi toplantlar dilerim.

YMF-zmir Toplants Dzenleme Komitesi adna

Do. Dr. Yusuf Selamet

DZENLEME KURULU

Ouz GLSEREN (Bilkent niv.) Mehmet GNE (Mula niv.) Hamza POLAT ( Dokuz Eyll niv.) Yusuf SELAMET (YTE) Levent SUBAI (T) Hadi ZAREIE (YTE) zgr AKIR (YTE) Cem ELEB (YTE) Devrim GL (YTE)

ORGANZASYON

Alper Yanlmaz (YTE) Begum Yava (YTE) Damla Yeilpnar (YTE) Dilce zkendir (YTE) Erdi Kudemir (YTE) Merve Gnnar (YTE) Selma Mayda (YTE) Sevil Altu (YTE) Ula zdemir (YTE)

Zafer Kandemir (YTE)

TOPLANTI PROGRAMI

8:30 9:00 KAYIT

9:00 9:15 AILI KONUMALARI

1. Oturum

9:15 9:45 1 inasi ELLALTIOLU Titanya zerinde boya temelli gne pilleri: Temel fizikten uygulamaya, ilk-prensip hesaplardan rendiklerimiz

9:45 -10:15 2 Bilal TANATAR

ki-boyutlu ultrasouk dipol gazlarinda etkilemeler, kolektif uyarilmalar ve tainim zellikleri

10:15 - 10:30 S1 Nilhan GRKAN GEDZ Entanglement in Magnetic Models with Anisotropic Antisymmetric Exchange Interaction

10:30 10:45 S2 Umut ADEM

Kurun iermeyen Bi-tabanl piezoelektrik malzemeler

10:45 11:00 AY VE POSTER ARASI

2. Oturum

11:00 11:30 3 smet KAYA Grafen tabanl OLED ekranlar

11:30 11:45 S3 Erdi KUDEMR Silisyum karbr tabanl UV foto-detektrler iin epitaksiyel grafen elektrot gelitirilmesi

11:45 12:00 S4 Fethullah GNE Grafen Filmlerin Katman-Katman Yntemiyle Doplanmas

12:00 12:15 S5 Devrim GL Grafende Manyetik Adatomlar Aras Spin-Spin Korelasyonu

12:15 12:30 S6 Mehmet BAYKARA

Altn Nano Paracklar ile Nanotriboloji almalar: Ortam Koullarnda Sperkayganlk?

12:30 14:00 YEMEK ARASI

3. Oturum

14:00 14:30 4 Ali SERPENGZEL Novel Photonic Lightwave Circuit Elements

14:30 15:00 5 mer LDAY Nonlinear Laser Lithography Going 3D

15:00 15:15 S7 Engin KARABUDAK

Mikroekillenmi Silikon ATR-IR

15:15 15:30 S8 Sevilay SEVNL Souk Rydberg Gazlarnda Etkileimlerin Kontrol

15:30 15:45 AY VE POSTER ARASI

4. Oturum

15:45 16:00 S9 Emre EK Frekans Kaydrmal Anahtarlama Kiplenimli Saysal Haberleme Sisteminin Bit Hata Orannn Stokastik Rezonans le yiletirilmesi

16:00 16:15 S10 Ozan ARI

Tek Kristal CdTe Gne Hcresi Sourucu Katmanlarn GaAs zerine MBE ile Bytlmesi

16:15 16:30 S11 smahan DZ HgTe Kalkojenit Malzemesinin Zincblende ve Cinnabar Fazlarnn Younluk Fonksiyonel Teorisi ile Yapsal ve Mekanik zelliklerinin ncelenmesi

16:30 16:45 S12 Fatih ERSAN

Peierls distorsiyonu yardmyla iki boyutlu kararl RuX2 (X= O, S, Se) yaplarnn elde edilmesi

16:45 17:00 S13 Sevda SARITA Gei Metal Katkl, Manyetik zellikli Demir Oksit nce Filmlerin Kimyasal Pskrtme Tekniiyle Bytlmesi ve Yapsal Analizi

17:00 17:15 S14 Yelda KADIOLU Aun, Cun ve AumCun kmelerinin elektronik yaps ve CO, O2 moleklleri ile etkilemesinin incelenmesi

Titanya zerinde boya temelli gne pilleri:

Temel fizikten uygulamaya, ilk-prensip hesaplardan rendiklerimiz

inasi Ellialtolu1

ve H. nal2, D. Gnceler3, O. Glseren4, E. Mete2

1TED niversitesi-Temel Bilimler, 06420 Ankara, Trkiye

2Balkesir niversitesi-Fizik Blm, 10145 Balkesir, Trkiye 3Cornell University-Physics Department, Ithaca, 14853 NY, USA

4Bilkent niversitesi-Fizik Blm, 06800 Ankara, Trkiye

Deiik boya moleklleri ile duyarllatrlm anataz titanya nanotellerinin elektronik ve optik zellikleri ilk-prensip hesaplar yordam ile incelenmitir. Standart younluk fonksiyonel teorisi (DFT-PBE) dnda, perdelenmi-Coulomb hibrit DFT-HSE de kullanlm olup, boyananotel sistemine zelti etkisini grebilmek iin ise dorusal-olmayan kutuplanabilir arka fon (PCM) modelinden yararlanlmtr. Boya molekllerine rnek olarak, coumarin, C2-1, cyanidin glucoside, ve TA-St-CA seilmi, ve nanotelin (001) ve (101) fasetlerine tutunmalar gznne alnmtr. Yerel durum younluk erileri, yk younluk dalmlar, optik sourma spektrumlar karlatrmalar yaplarak, k hasatlamada ve elektrondeik retiminde daha stn, anoda elektron enjeksiyonu konusunda daha etkin olmalarnn nedenleri tartlmtr. .

Mortesi k altnda gstermi olduu mkemmel fotokatalitik baarm yannda titanya, elektrokimyasal ve tanr yk iletimindeki tercih edilen zellikleri nedeni ile, boya moleklleri ile duyarllatrlm gne pili uygulamalarnda anot malzemesi olarak en ok aranan isim olmutur. Boya molekllerinin grnr hasatlayarak titanya iletim bandna enjekte etmesi diye zetleyebileceimiz Grtzel tipi gne pillerinde, molekllerin yzeye tutunmalar iin apalayacak ular, ba yaplar, HOMO ve LUMO dzeylerinin titanya bant kenarlarna gre konumlar, titanya yzeyinin morfolojisi gibi eitli koullar gznne alnarak boyatitanya sistemleri oluturuldu. En kararl ve etkin katalitik zellikli anataz faz yzey/hacim oran yksek olmas dolays ile nanotel yaplar seildi. Kararl fasetler (001) ve (101) zerine coumarine, cyanidin glucoside, -elenikli elektron donr akseptr (D--A) tipi boyalar olan tetrahydroquinoline bazl C2-1 ve oligophenylenevinylene bazl TA-St-CA moleklleri tutunduunda sistemin

ekil 1: Anataz nanotelin (001) fasetinde bidentate tutunmu C2-1 molekl ve optik sourma spektrumu.

yapsal, elektronik ve optik zelliklerinde neden olduklar deiiklikler perdelenmi Coulomb hibrit DFT ile incelendi. Bu amala elektronik durum younluu erileri, elektron yk dalm-lar, optik sourma spektrumlar karlatrld. zelti iindeki boyananotel sistemleri iin beklendii gibi balar zayflad. Bu drt boya iinde en uygun olann bidentate tutunan TA-St-CA olduu sonucuna varld.

Teekkr: Bu alma TBTAK tarafndan 110T394 nolu proje ile desteklenmitir.

Kaynaka

1. H. nal, O. Glseren, . Ellialtolu, and E. Mete, Phys. Rev. B 89, 205127 (2014).

2. H. nal, D. Gnceler, O. Glseren, . Ellialtolu, and E. Mete, J. Phys. Chem. C 118, 24776 (2014).

1

Iki-boyutlu ultrasoguk dipol gazlarinda etkilesmeler, kolektif uyarilmalar

ve tasinim ozellikleri

B. Tanatar (Bilkent Universitesi)

Elektrik veya manyetik dipol momentlerine sahip atomik gazlar son yillarda oldukca ilgi

cekmektedir. Bu konusmada dipol momentlerin ayni yonde polarize oldugu atomlarin iki-boyutlu

bir duzlemde bulundugu sistemlerin bazi ozelliklerine deginecegiz. 1/r^3 seklinde etkilesen bu

parcaciklar atomik gazlar icin oldukca uzun erimli bir durum gosterir ve Ilk olarak, iki-boyutlu

bozon veya fermiyonlardan olusan sistemlerin kolektif uyarilmalarini inceleyecegiz. Daha sonra,

iki-boyutlu polarize dipol gazlarindan olusan iki paralel duzlem ele aldigimizda bu sistemin

kolektif uyarilmalari ve yogunluga bagli kararsiz oldugu bolgelere bakacagiz. Ayni sistemlerde

bir duzlemdeki parcaciklar hareket ettiginde, duzlemler-arasi etkilesmelerden dolayi diger

duzlemdeki parcaciklarin da suruklendigi suruklenme etkisini (drag effects) ele alacagiz.

2

Grafen Tabanl OLED Ekranlar

smet nn KAYA

3

Novel Photonic Lightwave Circuit Elements:

Meandering Waveguide Distributed Feedback Structures

Ceren B. Da,1 Mehmet A. Anl,1 and Ali Serpengzel2

1Istanbul Technical University, Department of Electronics and Telecommunications Engineering, Maslak, Istanbul

34469 Turkey

2Ko University, Microphotonics Research Laboratory, Department of Physics, Rumelifeneri Yolu, Saryer, Istanbul 34450 Turkey

Abstract

Meandering waveguide distributed feedback (DFB) structures are introduced as novel photonic

lightwave circuit elements and their amplitude and phase response are studied in the frequency

domain. A preliminary transfer matrix method analysis is applied for taking the coupling purely

directional and with constant coefficient on geometrically symmetric and anti-symmetric

elements. The meandering loop mirror is the building block of all meandering waveguide based

lightwave circuit elements. The simplest uncoupled meandering DFB structure exhibits Rabi

splitting in the transmittance spectrum. The symmetric and antisymmetric coupled meandering

DFB geometries can be utilized as band-pass, Fano, or Lorentzian filters or Rabi splitters.

Meandering waveguide DFB elements with a variety of spectral responses can be designed for a

variety of lightwave circuit element functions and can be implemented with generality due to the

analytic approach taken. Meandering waveguide distributed feedback structures with a variety of

spectral responses can be designed for a variety of lightwave circuit element functions.

Keywords: coupled resonator induced transparency (CRIT) filter, distributed feedback (DFB),

Fabry-Perot resonator (FPR), Fano resonator, hitless filter, Lorentzian filter, Rabi splitter, self

coupled optical waveguide (SCOW), side-coupled integrated spaced sequences of resonator

(SCISSOR), tunable power divider.

4

Nonlinear Laser Lithography Going 3D

mer lday

We have recently demonstrated a method (Oktem, et al., Nature Photonics, 2013) that explicitly

exploits nonlocal and nonlinear self-interference of a laser beam with its diffraction from

various material surfaces to fabricate self-organized metal/metal-oxide nanostructures with

unprecedented uniformity, solving a problem that dates back to 1965. Now, aside from taking a

deeper look into the underlying dynamics, including the possibility of stimulating symmetry breakings to control the range of structures we can fabricate, we are applying the concept of utilising nonlinear feedback to create microscopic structures within the bulk: By exploiting a

different, but also nonlocal nonlinear effect, we can effortlessly create 3D photonic devices

deep inside silicon, which are the first 3D photonic structures in silicon, to our knowledge.

5

YOUN MADDE FZ ZMR TOPLANTISI, ZMR YKSEK TEKNOLOJ ENSTTS, 17 NSAN 2015

Entanglement in Magnetic Models with Anisotropic Antisymmetric Exchange

Interaction

Zeynep Nilhan Grkan1 and Oktay Pashaev2

1Gediz University- Department of Industrial Engineering, 35665 zmir

2Izmir Institute of Technology- Department of Mathematics, 35430 zmir

We studied an influence of the anisotropic antisymmetric exchange interaction, the Dzialoshinskii-Moriya (DM)

interaction, on entanglement of two qubits in various magnetic spin models, including the pure DM model and the

most general XYZ model. We find that the time evolution generated by DM interaction can implement the SWAP

gate and discuss realistic quasi-one-dimensional magnets where it can be realized. It is shown that inclusion of the

DM interaction to any Heisenberg model creates, when it does not exist, or strengthens, when it exists, the

entanglement. We give physical explanation of these results by studying the ground state of the systems at T=0.

Nonanalytic dependence of the concurrence on the DM interaction and its relation with quantum phase transition is

indicated. Our results show that spin models with the DM coupling have some potential applications in quantum

computations and the DM interaction could be an efficient control parameter of entanglement.

The entanglement property has been discussed at the

early years of quantum mechanics as a specific

quantum mechanical nonlocal correlation [1, 3] and

recently it becomes a key point of the quantum

information theory, quantum computations,

information processing, quantum cryptography,

teleportation and etc. [4]. The simplest two qubit

interaction is described by the Ising one between spin

particles in the form of . More general

interaction between two qubits is given by the

Heisenberg magnetic spin interaction models. A

significant point in the study of such models is how

to increase entanglement in situation when it already

exists or to create entanglement in situation when it

does not exist. Certainly this can be expected from a

generalization of bilinear spin-spin interaction of the

Heisenberg form. In this work we study the influence

of the Dzialoshinskii-Moriya ( ) [5, 6]

interaction on entanglement of two qubits in all

particular magnetic spin models. We formulate the

general XYZ model with DM coupling and find the

density matrix and eigenvalues for the concurrence

[7]. Then we consider the time evolution and its

relation with the SWAP gate. Starting from the Ising

model with DM interaction in particular we study

realization of the model for description of two

nuclear spins with DM coupling and implications for

the quantum phase transitions in the presence of

magnetic field. Then we consider the XY, XX, XXX

and XXZ models and study the influence of DM

coupling and magnetic field on the concurrence and

the quantum phase transitions. Finally we study the

XYZ model in both antiferromagnetic and

ferromagnetic cases, with inclusion of the DM

coupling and find the nonanalytic behavior at T=0.

We find that in all cases, inclusion of the DM

interaction creates, when it does not exist, or

strengthens, when it exists, entanglement. These

results indicate that spin models with DM coupling

have some potential applications in quantum

computations, and DM interaction could be an

efficient control parameter of entanglement

Kaynaka

1. E. Schrodinger, 1935. Probability relations

between separated systems, Proc. Camb. Phil.

Soc. 31: 555-63.

2. A. Einstein, B. Podolsky, and N. Rosen, 1935.

Phys. Rev. 47, 777-80.

3. J. S. Bell, 1964. On the Einstein Podolsky

Rosen paradox, Physics ,1, 195.

4. C. H. Bennet and D. P. DiVincenzo, 2000.

Quantum Information and Computation,

Nature, 404:6775, 247-255.

5. I. Dzialoshinski, 1958, A thermodynamic theory

of weak ferromagnetism of antiferromagnetics,

J. Phys. Chem. Solids, 4,241.

6. T. Moriya, 1960. , Phys. Rev. Lett. 120, 91.

7. W. K., Wooters, 1997, Phys. Rev. Lett., 78, 321

S1


Kurun iermeyen Bi-tabanl piezoelektrik malzemeler

Umut Adem

zmir Yksek Teknoloji Enstits, Malzeme Bilimi ve Mhendislii Blm, 35430, Urla, zmir

Piezoelektrik bileen olarak kullanlan temel malzeme olan Pb(ZrxTi1-x)O3 (PZT)ye alternatif olarak Bi-tabanl Bi(Ti3/8Fe2/8Mg3/8)O3 malzemesinin BaTiO3 ve CaTiO3 ile oluturduu kat zelti kompozisyonlar retilmi, kristal yaplar belirlenmi, ferroelektrik histerisis erileri ve piezoelektrik katsaylar (d33) llmtr. Her iki durumda da oluan kat zelti kompozisyonlarnda ilevsel zelliklerin iyiletii gzlenmitir. (1-x)Bi(Ti3/8Fe2/8Mg3/8)O3 xBaTiO3 (0x0.25) sisteminde, bir morfotropik faz snr blgesi elde edilemedii halde kristal yapda meydana gelen deiiklikler sayesinde doyuma ulam ferroelektrik histerisis erileri elde edilmi, (1-x)Bi(Ti3/8Fe2/8Mg3/8)O3 xCaTiO3 (0x0.4) sisteminde ise bir morfotropik faz snr olutuu belirlenmitir. Bu snr blgesinde yksek ferroelektrik kutuplanma (50 C/cm2) ve piezoelektrik katsay (d33=52 pC/N) deerleri llmtr. .

Kurun temelli Pb(ZrxTi1-x)O3 (PZT) piezoelektrik malzemeler halen sensr, aktatr, sonar malzemesi olarak eitli uygulamalarda kullanlmaktadr. Sahip olduu stn piezoelektrik zelliklerden dolay PZT uygulamalarda kullanlan temel malzemedir. Buna karn kurunun evreye zararl ve zehirli bir element olmasndan dolay, PZT kullanmnn kademeli olarak azaltlmas iin Avrupa Birlii bir eylem plan hazrlamtr ve PZTye alternatif olabilecek Pb iermeyen yeni piezoelektrik malzemelerin bulunmas ve zelliklerinin gelitirilmesi konusunda yaplan aratrmalar younlamtr [1].

PZTnin stn piezoelektrik zellikler gstermesinin ana nedeni, PZTyi oluturan PbTiO3 ve PbZrO3 bileenlerinin belli bir kat zelti kompozisyonunda (PbTi0.48Zr0.52TiO3) oluturduklar ve iki farkl simetriye sahip ferroelektrik fazlar ayran bir morfotropik faz snrna sahip olmasdr. Bu snr boyunca, elektrik alan uygulanarak elektriksel

kutuplanmann ynnn bir ferroelektrik fazdaki ynden dier ferroelektrik fazdaki yne dnmesinin piezoelektrik katsay artna yolat bilinmektedir [2].

Bi-tabanl piezoelektrik malzemeler, Bi+3n PZTdeki Pb+2 iyonuna benzer ekilde bir yalnz elektron iftine sahip olmasndan dolay Pb iermeyen piezoelektrik malzeme aratrmalarnda nemli yer tutmaktadr. Bu konumada, Bi-temelli Bi(Ti3/8Fe2/8Mg3/8)O3 malzemesinin BaTiO3 [3] ve

CaTiO3 [4] ile kat zelti oluturmas yoluyla piezoelektrik ve ferroelektrik zelliklerinin gelitirilmesi anlatlacaktr.

ekil 1: 0.75 Bi(Ti3/8Fe2/8Mg3/8)O3- 0.25BaTiO3 malzemesinin zorlama(strain)-elektrik alan lmnde elde edilen kelebek erisi [3].

Kaynaka

1. J. Rdel, K. G. Webber, R. Dittmer, W. Jo, M. Kimura and D. Damjanovic, Transferring lead-free piezoelectric ceramics into application, Journal of the European Ceramic Society, 35, 16591681 (2015).

2. D. Damjanovic, Comments on Origins of Enhanced Piezoelectric Properties in Ferroelectrics, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, 56, 1574-1585 (2009).

3. M. Dolgos, U. Adem, X. Wang, Z. Xu, A. J. Bell, T. P. Comyn, T. Stevenson, J. Bennett, J. B. Claridge and M. J. Rosseinsky, Chemical control of octahedral tilting and off-axis A cation displacement allows

ferroelectric switching in bismuth-based perosvskite, Chemical Science, 3, 1426-1435 (2012).

4. P. Mandal v.d., Morphotropic Phase Boundary in the Pb-free (1-x)Bi(Ti3/8Fe2/8Mg3/8)O3 xCaTiO3 System: Tetragonal Polarization and Enhanced Electromechanical Properties, Advanced Materials, baskda, DOI: 10.1002/adma.201405452, 2015.

S2


Silisyum karbr tabanl UV foto-detektrler iin epitaksiyel grafen elektrot

gelitirilmesi

Erdi Kudemir, Dilce zkendir, Damla Yeilpnar ve Cem elebi

zmir Yksek Teknoloji Enstits, Fizik Blm, 35430, URLA/ZMR

Mkemmel k geirgenlii, stn elektriksel iletkenlii ve yksek mekanik dayanm gibi bir ok gelikin fiziksel zellie sahip grafenin, saydam elektrot olarak kullanlmas byk bir ilgi oda haline gelmitir. Grafen, fotovoltaik ve optoelektronik uygulamalarda yeni nesil

effaf elektrot olarak mit vaad etmektedir. Gnmzde saydam elektrot olarak kullanlan Ni/Au, Ti, Ti/W ve ITO gibi malzemeler

zellikle 200-400 nm dalga boyu aralndaki k iin olduka dk (


Grafen Filmlerin Katman-Katman Yntemiyle Doplanmas

Fethullah Gne

zmir Katip elebi niversitesi-Malzeme Bilimi ve Mhendislii Blm, 35620, zmir)

Grafen, karbon atomlarnn sp2 hibritlemeleri ile karbon atomlarnn bal-petei formunda balanmalar ile meydana gelmektedir. Sp2 hibritlenmesinden sonra bota kalm olan Pz orbitali ise bu 2-boyutlu malzemeye birok elektriksel zellikler kazandrmaktadr. Tek-atom kalnlnda olmas nedeniyle ok effaf olan grafen, elektriksel ve optik olarak ok yksek iletkenlie

sahiptir.

Mekanik olarak ok esnek, yksek optik ve

elektriksel zelliklere sahip ve ayn zamanda da

ucuz olan bu malzemenin henz saydam iletken

kaplamalarda kullanlmakta olan indiyum tin oksit

(ITO) yerinde yaygn olarak kullanlamamasnn en

nemli nedeni doal halinde elektriksel ve optik

iletkenlik orannn ITOe nazaran endstriyel

oranlarda (DC/op =35) olamaydr. Bu almada

pratik ve etkili bir yntem olan kimyasal doplama

yntemi ile grafenin optik geirgenlii fazla

etkilenmeden elektriksel iletkenliinin arttrlmas

hedeflenmitir.

Tablo 1: Sentezlenen Grafen filmlerin doplama ncesi ve sonrasnda elde edilen optik ve elektrksel zelliklerinin karlatrlmalar)

ekil 1: Doplama yntemi ematik gsterimi

Bu amala bakr folyolar zerinde sentezlenen tek

katmal grafen effaf ve esnek olan polietilen

tereftalat (PET) yzeylere kaplanm ve her

kaplamadan sonra da metalik tuz (AuCl3) solsyonu

yzeye spin-kaplama yntemiyle kaplanmtr. Bu

ilemler tekrar edilerek endstriyel snr kabul edilen

%85 transmitans (optik geirgenlik) deerine

ulalana kadar, yani 4-katmana kadar, kaplama

yaplarak 54 / alan-diren deerlerine ulalmtr.

Ayrca p-tipi doplanan filmler doplanmayanlarla

karlatrlarak doplanan filmlerin kararllk ve

esneklik deerleri incelenmistir.

Kaynaka

1. F. Gunes, HJ. Shin, C. Biswas, GH. Han, ES. Kim, SJ. Chae, JY. Choi, YH. Lee. Acs Nano 4 (8), 4595-4600, (2010)

..

Pristin AuCl3

LbL doplama

Gr

No T% Rs DC / op T% Rs DC / op

1 97.6 725 21 96.6 301 36

2 92.8 690 7 90.5 111 29

3 87.1 466 6 87.0 93 32

4 85.1 313 7 85 54 30

S4

Grafende Manyetik Adatomlar Aras Spin-Spin Korelasyonu

Devrim Gl (YTE)

S5


Altn Nano Paracklar ile Nanotriboloji almalar: Ortam Koullarnda Sperkayganlk?

Mehmet Z. Baykara

Bilkent niversitesi, Makine Mhendislii Blm, 06800 Ankara

Nanometre ve atomik boyutlarda meydana gelen

srtnme olaylarn kontrol eden fiziksel mekanizmalarn daha iyi anlalmasn salamak, eitli disiplinlerden gelen bilim insanlar iin sregelen bir abadr. 1980li yllarn sonunda kefedilen atomik kuvvet mikroskopisi teknii (AKM), bahsi geen leklerde nanotriboloji (nano

boyutta srtnme ve anma) almalar gerekletirmek amacyla baaryla kullanlsa da, belirli kstlamalara maruz kalmaktadr. Bu kstlamalardan en nemlileri; (i) u malzemesinin serbeste seilememesi ve (ii) ula yzey arasnda oluan temas alannn detayl bir yapsal karakterizasyonunun yaplamamasdr.

Bahsi geen kstlamalar amak amacyla; yakn zamanda, yapsal olarak detayl ekilde karakterize edilmi nano paracklarn, AKM vastasyla eitli numune yzeyleri zerinde yanal olarak hareket

ettirildii yeni bir yaklam gelitirilmitir. Bu ekilde; deiik malzemelerden elde edilen nano paracklar kullanlarak, AKM tekniine dayanan geleneksel nanotriboloji aratrmalarna zg malzeme kstlamas almaktadr. Bunun haricinde, deiik boyutlarda nano paracklar numune yzeyinde hareket ettirilirken ortaya kan srtnme kuvvetleri parack boyutunun bir fonksiyonu olarak rahatlkla incelenebilmekte, nanometre boyutunda srtnme mekanizmalarna yn veren fiziksel prensipler aratrlabilmektedir.

Bu almada, nanotriboloji alannda yakn zamanda gerekleen ve yukarda bahsedilen ilerlemelerden ilham alnarak, grafit zerinde sl buharlatrma yoluyla elde edilmi altn nano paracklarn yapsal ve nanotribolojik zellikleri AKM teknii vastasyla incelenmitir. Temasl kipte kullanlan AKM teknii ile yaplan yanal kuvvet lmleri, grafit yzey ve altn nano paracklar zerinde meydana gelen srtnme kuvvetlerini karlatrmaya olanak salarken, taramal elektron mikroskopisi (SEM) vastasyla buharlatrma parametrelerinin ve buharlatrma sonras tavlamann nano parack morfolojisi zerine etkisi incelenmitir.

Son olarak, AKM lmleri srasnda yzeye uygulanan dikey kuvvetin hassas bir ekilde ayarlanmas vastasyla, altn nano paracklarn yzey zerinde yanal maniplasyonu

gerekletirilmi, ilgili srtnme kuvvetleri belirlenmitir. Elde edilen bulgular, ortam koullarnda, bahsi geen malzeme sistemi iin sperkayganlk fenomeninin gzlemlendiine dair kuvvetli iaretler iermektedir.

ekil 1: Grafit alttan kenarlar arasna skm altgen ekilli bir altn nano paracn AKM ile elde edilmi srtnme kuvveti haritas. Srtnme kuvveti haritasnda kesikli izgi ile belirtilen kesit vastasyla, grafit ve altn nano parack zerinde llen srtnme kuvvetlerinin fark (~0.60 nN) belirlenebilmektedir. Dahas, AKM kiriinin nano parack kenarnda deneyimledii ani burulma sonucu ortaya kan srtnme kuvveti art da nicel olarak deerlendirilebilmektedir.

Mikroekillenmi Silikon ATR-IR

Engin Karabudak1,

1zmir Yksek Teknoloji Enstits Fen Fakltesi, Kimya Blm Glbaheky, Urla 35430, zmir, Trkiye

(e-mail, [email protected])

Mikroekillenmi Silikon ATR-IR Teknii

Mikroakkanlar (microfluidics) dnyada hzl gelien ve birok ilgin uygulama alan ortaya kan bir aratrma konusudur. Bu konu biyoloji, kimya, canl bilimi ve mhendislikte ilgin ve daha nce hi dnlmeyen uygulama alanlar amtr. Mikroakkan iplerinin iindeki svnn yerinde analiz edilmesi tm bu uygulamalar iin nemli bir konudur. Dier taraftan, atenat tm yansmal kzltesi spektroskopi (attenuated total reflectance infrared spectroscopy) (ATR-IR) teknii gl bir yzey teknii olarak gelimektedir. Mikroekillenmi Silikon ATR-IR (micromachined Silicon ATR-IR) (Si-ATR-IR) ise proje yrtcsnn de iinde bulunduu bilim insanlar tarafndan yeni gelitirilen 1-4 ve daha da gelimesine ihtiya duyulan mikroakkan iplerinin iinde svlarn analizi iin gittike kullanm artan bir spektroskopi tekniidir. Bu sunuta bu teknik ayrntl olarak anlatlacaktr. Ayrca ilk defa gsterdiimiz bu teknik ile yar iletken iinde fotonlar tarafndan uyarlm elektronlar ve fononlarn nasl alglad gsterilecektir.

Kaynaklar:

1 Karabudak, E. Micromachined silicon attenuated total reflectance infrared spectroscopy: An emerging

detection method in micro/nanofluidics. Electrophoresis 35, 236-244, doi:Doi 10.1002/Elps.201300248

(2014).

2 Karabudak, E. et al. Disposable Attenuated Total Reflection-Infrared Crystals from Silicon Wafer: A

Versatile Approach to Surface Infrared Spectroscopy. Anal Chem 85, 33-38, doi:10.1021/ac302299g

(2013).

3 Karabudak, E., Mojet, B. L., Schlautmann, S., Mul, G. & Gardeniers, H. Attenuated Total Reflection-

Infrared Nanofluidic Chip with 71 nL Detection Volume for in Situ Spectroscopic Analysis of

Chemical Reaction Intermediates. Anal Chem 84, 3132-3137, doi:10.1021/ac300024m (2012).

4 Karabudak, E. et al. On the pathway of photoexcited electrons: probing photon-to-electron and photon-

to-phonon conversions in silicon by ATR-IR. Phys. Chem. Chem. Phys. 14, 10882-10885,

doi:10.1039/c2cp41831b (2012).


Souk Rydberg Gazlarnda Etkileimlerin Kontrol

Sevilay Sevinli

zmir Yksek Teknoloji Enstits- Fizik Blm, 35430 zmir

Atomlarn dorusal olmayan optik tepkilerinin genellikle ok kk olmas sebebiyle bu zelikleri arttracak bir ok yeni malzeme ya da sistem nerilmektedir. Kuvvetli lazer etkileimine ihtiya duymadan dorusal olmayan duygunluk deerleri elde edilebilen malzemelerin varl olduka nemlidir. Elektromanyetik Olarak Indklenmi effaflk (Electromagnetically Induced Transparency, EIT) fenomeni ultra-yava grup hzlar ve n depolanmas gibi uygulamalarn gereklemesine olanak salayarak dorusal olmayan optik almalar iin nemli olanaklar salamtr. Rydberg atomlaryla EIT olaynn birlikte kullanm son yllarda kuramsal ve deneysel olarak youn ilgi oda olmu ve Rydberg atomlarnn isel olarak sahip olduklar dorusal olmayan zellikler, onlar dorusal olmayan optik uygulamalar iin nemli bir aday yapmtr.

Bu konumada, Rydberg atomlar arasndaki kuvvetli etkileimleri dolaysyla da optik zelliklerini kontrol

etmek iin kullanlabileceini ne srdmz mikrodalga dzeneini sunacam. Bu neri, baz parametre

rejimlerinde Rydberg-Rydberg etkileimlerini tamamen ortadan kaldrma imkan sunmasnn yan sra

normalde az gzlemlenen -parack etkileimlerini nemli lde arttrmaya da olanak salamaktadr [1].

Kaynaka

1. S. Sevinli, T. Pohl, Microwave control of Rydberg atom interactions, New J. Phys. 16, 123036 (2014).

..


Frekans Kaydrmal Anahtarlama Kiplenimli Saysal Haberleme Sisteminin Bit

Hata Orannn Stokastik Rezonans le yiletirilmesi

M. Emre ek1, Gl Glpnar2, Elif Karata1

1Dokuz Eyll niversitesi, Mhendislik Fakltesi, Elektrik-Elektronik Mhendisli Blm, 35160,

zmir 2Dokuz Eyll niversitesi, Fen Fakltesi, Fizik Blm, 35160, zmir

Bu almada, geleneksel saysal haberleme sistemlerinde kiplenim amacyla frekans kaydrmal anahtarlama kullanan haberleme sisteminin performans stokastik rezonans yntemiyle artrlmaktadr. Szkonusu performans kriteri bit hata orandr. Her bir mesaj sembolnde tek bit tand duruma gre yaplan modellemede, ift-kararl dinamik sistemin iki durumu arasnda anahtarlama yapmas ve bu anahtarlama frekansnn kestirimi ile mesaj bitlerine karar verilmesi alcnn mesaj bitlerini daha dk iaret grlt oranlarnda daha az bit hata oranyla kestirmesini salamtr..

Stokastik rezonans, belli bir eik deer altndaki genlie sahip bir periyodik iaret etkisi altndaki dorusal olmayan bir dinamik sisteme, grltnn eklenmesi sonucunda, meydana gelen periyodik durum deiiklii olarak dnlebilir. Stokastik rezonans tanmlamak iin tercih edilen fiziksel modellerden biri olan ift-kararl sistem, zayf iaret kestirimi iin frekans anahtarlamal [1], frekans ve faz anahtarlamal [2] haberleme sistemlerindeki iaretlerin stokastik rezonans kullanlarak kestiriminde kullanlmtr. Ref.[1]deki alma, frekans anahtarlamal haberleme sisteminin farkl tr olan minimum kaydrmal anahtarlama sisteminde Duffing salncs [3] ile gerekletirilmitir. Bu almada ise, bit hata oran stokastik rezonans ieren alc modeli iin bilgisayar simulasyonu ile hesaplanm olup geleneksel tek bit frekans kaydrmal anahtarlama saysal haberleme sisteminin performansyla kyaslanmtr. Bu noktadaki temel varsaym, ift-kararl dinamik sistemin girii olan periyodik iaretin frekansnn ve eklentisel beyaz Gauss grltsnn varyansnn bilinmiyor olmasdr. Bu sebeple deien iaret grlt oranna bal olarak ift-kararl dinamik sistemin frekansndan mesaj bitleri dorudan

kestirilmeye allmtr. Bit hata oran performansnda stokastik rezonansn belirgin bir iyileme salad grlmtr.

ekil 1: Saysal haberleme sisteminde stokastik rezonansn performansnn gsterimi

Mesaj sembolne ilikin rnek bir gsterim olarak, ekil 1a ve 1b, alc giriindeki grltl iaret ve frekans kestiriminde faydalanlacak ift kararl dinamik sistem kn, ekil 1c ve 1d ise bu iaretlere karlk gelen frekans spektrumlarn srasyla gstermektedir.

Kaynaka

1. F. Duan, D. Abbott, Signal detection for frequency-shift keying via short-time stochastic resonance, Physics Letters A 344, 401410 (2005).

2. F. Duan, D. Abbott, "Binary modulated signal detection in a bistable receiver stochastic resonance ", Physica A 376, 173190 (2007)

3. S. Wei, T. Zhang, C. Gao, F Tan, The United detection of weak MSK signal using Duffing oscillator and stochastic resonance, IEEE International Symposium on Microwave, Antenna, Propagation and EMC Technologies for Wireless Communication, 447453 (2011)

0 200 400 600 800 1000-4

-2

0

2

4

Ge

nlik

aret + Grlt

0 0.01 0.02 0.030

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500Spektrum

0 200 400 600 800 1000-2

-1

0

1

2

Zaman (sn)

Ge

nlik

Stokastik Rezonans

0 0.01 0.02 0.030

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Frekans (Hz)

Spektrum (Stok. Rez.)

Stock Rez.

Sinyal + Grlt

a)

b)

c)

d)


Tek Kristal CdTe Gne Hcresi Sourucu Katmanlarn GaAs zerine MBE ile Bytlmesi

Ozan Ar1, Mustafa Polat1, Merve Gnnar1, Elif zeri1, Yusuf Selamet1

zmir Yksek Teknoloji Enstits- Fizik Blm, 35430 zmir

(Tek kristal yapda gne hcresi sourucu katmanlar yksek verimli gne hcresi cihazlar iin byk nem tamaktadr[1]. Tek kristal, III-V atomlarndan oluan sourucu katmanlar yksek verimli gne hcrelerinde en ok kullanlan malzemelerdir. Bununla birlikte III-V atomlar arasndaki ban dominant kovalent karakteri[2] sourucu katmanlarda nokta kusurlarna yol amakta ve gne hcresi verimlerini ciddi bir ekilde snrlandrmaktadr[1]. Poli-kristal yapda CdTe sourucu katman barndran gne hcrelerinin verimi % 21 e ulamtr[3]. Dier yandan poli-kristal sourucu katmanlarn kristal kalitesinin kt olmas aznlk yk tayclarnn mrlerini kstlamakta ve gne hcrelerinin ak devre potansiyelini kstlamaktadr[4]. II-VI sourucu katmanlarndaki atomlarn arasndaki balarn III-V atomlar arasndaki baa gre daha iyonik olmas nedeniyle, II-VI alam yar-iletken katmanlarndaki aznlk yk tayc mrleri ve dolaysyla II-VI sourucu katmanlardan oluturulan gne hcrelerinin veriminin yapsal kusurlardan daha az etkilenmesi beklenmektedir [1].

Bu almada, GaAs taban zerine CdTe sourucu katmanlar Molekler Ak Epitaksi (MBE) yntemi ile CdTe kaynak kullanlarak bytlmtr. GaAs tabanlarn byme ncesi oksit tabakalarnn kaldrlmasnda standart bir yntem olan As aks yerine In aks kullanlmtr. In aksnn oksit kaldrma zerine etkisi, ilem srasnda Yansma Yksek Enerji Elektron Krnm (RHEED) ve ilem sonras X-n Foto-elektron Spektroskopi (XPS) ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM)

ile incelenmitir. Ayrca In aks ile oksit kaldrlan GaAs taban zerine CdTe katmanlar bytlm ve bu katmanlarn kristal yaps X-

n Krnm (XRD) yntemi ve elektronik zellikleri Spektroskopik Elipsometre (SE) ile llmtr. Ayrca bytlen CdTe katmanlarn kalnl Fourier Dnml Kzl-tesi (FTIR) sisteminde farkl noktalarda alnan iletim spektrumlarndaki giriim saaklarndan haritalanmtr.

ekil 2: CdTe Sourucu katmann FTIR letim spektroskopisinden elde edilen kalnlk haritas

ekil 1: GaAs taban zerine bytlen CdTe(211) katmann (422) Yksek znrlkl XRD Rocking Erisi

1. Garland, J. W., Biegala, T., Carmody, M., Gilmore, C. & Sivananthan, S. Next-generation multijunction solar cells:

The promise of II-VI materials. J. Appl. Phys. 109, 102425 (2011).

2. elebi, C., Ar, O. & Senger, R. Cleavage induced rows of missing atoms on ZnTe (110) surface. Phys. Rev. B 87, 85308 (2013).

3. NREL. http://www.nrel.gov/ncpv/images/efficiency_chart.jpg. (2014). at

4. Kranz, L. et al. Tailoring impurity distribution in polycrystalline cdte solar cells for enhanced minority carrier

lifetime. Adv. Energy Mater. 4, 110 (2014).

32.48 32.56 32.64 32.72

0.0

2.0x104

4.0x104

6.0x104

8.0x104

1.0x105

1.2x105

1.4x105

1.6x105

Inte

nsit

y (

a.u

.)

w (Degrees)

(422) RC

Absorber Layer

Initiation Layer

Cumulative Fit Peak


HgTe Kalkojenit Malzemesinin Zincblende ve Cinnabar Fazlarnn Younluk

Fonksiyonel Teorisi ile Yapsal ve Mekanik zelliklerinin ncelenmesi

Ismahan Dz, Sevgi zdemir Kart

Pamukkale niversitesi, Fen Edebiyat Fakltesi, Fizik Blm, 20017 Denizli

Bu almada, Younluk Fonksiyonel Teorisine (DFT) dayal ab-initio hesaplama metodu kullanlarak HgTe kalkojenit malzemesinin Zincblende (ZB) ve Cinnabar (C) yaplarnn basnca bal faz gei davran, yapsal ve mekanik zellikleri incelenmitir. almada hesaplanan yapsal parametrelerin ve elastik sabitlerin dier deneysel ve teorik almalarn sonularyla uyum iinde olduu grlmtr. Ayrca ZBden C yapsna faz gei basncnn 1,75 GPa olduu bulunmu olup, deneysel almalara olduka yakn kmtr..

Son yllarda, yarmetal ve/veya sfr enerji aralkl yariletkenler olarak adlandrlan II-VI grubu Hg bazl kalkojenitler parabolik olmayan iletim band ve ters band yapsna sahip olmalar nedeniyle ilgi ekmektedir. Hg kalkojenitler optoelektronik ve spintronik

uygulamalar iin aday gsterilmektedir. zel olarak, HgTe; X-n dedektrleri, gne pilleri gibi optoelektronik aletlerde

kullanlmaktadr. Bu almada, HgTenin ZB ve C yaplarnn rg parametresi, bulk modl ve basnca gre trevi yapsal zellikler olarak ve elastik sabitleri mekanik zellikler olarak incelenmitir. Ayrca bu iki yap arasndaki faz geii basn altnda incelenmitir.

Bu almada, DFT'ye dayal ab-initio simlasyon hesaplar PAW potansiyeli kullanlarak gerekletirilmitir. Toplam enerji hesaplar VASP paket program kullanlarak elde edilmitir. Elektronik dei-toku ve korelasyon etkileri GGA yaklamyla hesaba katlmtr. Elde edilen veriler 3. Mertebe Birch-Murnaghan durum denklemine fit

edilerek yapsal parametreler hesaplanm olup, Tablo 1'de verilmitir. Sisteme zor tensr uygulayarak, toplam enerjinin deformasyon

parametresine gre deiiminden elastik sabitleri bulunmutur.

Tablo 1de grld gibi elde edilen yapsal zellikler deney ve dier teorik alma ile uyum ierisindedir. C yapsnn bulk modlnn trevinin yksek olmas malzemenin basnca gre hassas olduunu gstermektedir. Ayrca bu faz yapsnn yaklak 1 GPa basnta yar kararl olduu bilinmektedir. ZB yapsnn C11, C12 ve C44 elastik sabitleri elde edilmi olup deneysel sonularyla uyumludur. ZB yaps 1,75 GPa basnta Cinnabar yapsna gemi olup, deneysel deeri olan 1.6 GPaya ok yakndr.

Tablo 1:HgTe'nin ZB ve C yaplarnn rg parametresi a,b,c (A

0), bulkmodl B (GPa), bulk modln basnca gre trevi B'.

Yap Metod a c B0 B'

ZB Bu al. Deney

1

Teorik2

6.66

6.45

6.66

34.39

42.30

34.40

5.93

5.20

C Bu al. Deney

3

Teorik4

4.71

4.45

4.69

10.38

9.89

10.42

12.02

16.00

21.31

21.96

7.30

5.10

Kaynaka

1. W. Szuszkiewicz, E. Dynowska, P. Dluzewski et al., Phys Status Solidi B, 229, 7377 (2002).

2. S. Y. Girgis, A. M. Salem, M. S. Selim, J. Phys. Condens. Matter, 19, 116213 (2007). 3. A. Werner, H. D. Hochheimer, K. Strssner, A. Jayaraman, Phys. Rev. B, 28, 3330 (1983). 4. S. Biering, P. Schwerdtfeger, J. Chem. Phys., 137, 034705 (2012).


Peierls distorsiyonu yardmyla iki boyutlu kararl RuX2 (X= O, S, Se)

yaplarnn elde edilmesi

Fatih ERSAN, Ethem AKTRK

Adnan Menderes niversitesi-Fizik Blm, 09010 Aydn

Son yllarda yaplan deneysel ve teorik almalar pek ok metal-oksit ve dikalkojenlerin (MX2) iki boyutlu (2B) formlarnn kararl olduunu gstermitir. Bu almalarn etkisiyle, ncekilerden farkl fiziksel ve kimyasal zellie sahip yeni malzemelerin var olup olamayaca sorusu nem kazanmtr. Bu nedenle, bu almada bulk yapya sahip RuX2 (X= O, S, Se) yaplarnn iki boyutlu kararl yaplarnn olup olmayaca ilk prensipler yardmyla incelendi. Bu yaplarn, Hegzagonal (H) ve oktahedral (T) formlar kararsz iken distorsiyon uygulandktan sonra, T formundaki ferromanyetik RuX2 lerin pozitif fonon frekanslarna sahip manyetik olmayan yar iletken malzemelere dnt bulundu. T - RuO2 0.167 eV luk dorudan band aralna sahip olduu ve bu band aral deerinin yar iletken elektronik devre eleman ve sensr yapmna uygun bir deerde olduu saptand. Buna ek olarak T - RuS2 ve T

- RuSe2 iin optoelektronik

aygtlar iin uygun olan srasyla 0.863 ve 0.939 eV luk dorudan olmayan band aralklarna sahip olduklar hesapland. Ayrca H ve T formlar kararsz olan bu tr yaplarn kararl olmasnda ki en byk etken Peierls distorsiyonunun etkili olmasdr. .

Dk boyutlu sistemlerde Kuantum etkilerinin etkin olmas nedeniyle, iki boyutlu materyallerin fiziksel ve kimyasal zellikleri boyutlu hallerine gre deiiklik gstermektedir.[1,2,3] Son yllarda gei metalleri ve kalkojenlerin birleimi ile elde edilen tek tabaka MX2 yaplar kendilerine has sahip olduklar fiziksel ve kimyasal zellikler nedeniyle, hem teorik hem de deneysel olarak youn bir ekilde allmaktadrlar [4]. Bu almada fotokatalitik reaksiyonlarda yksek katalitik zellie sahip Ru tabanl yaplarn bu tr bir kararl yap gsterip gstermedii incelendi. Dzlem dalga metodunu kullanan temel-ilkeler hesaplar ile ilk olarak T yapya sahip RuX2 ler elde edilerek fonon dalm erileri incelendi. Bu erilerde bulunan negatif frekanslar H ve T formunun kararsz olduunu gstermektedir. Oktahedral (T) yaplara Peierls distorsiyonun uygulanmas ile tm frekanslarn pozitif olduu (ekil 1) T - RuX2 kararl yaplar elde edildi.

ekil 1: T - RuX2 sistemlerinin fonon dispersiyon erileri, titreimsel durum younluklar ve baz zel frekans deerlerinin atomik titreim dorultular.

Kaynaka

1. K.S. Novoselov et al., Electric field effect in atomically thin carbon films, Science, 306, 666 (2004).

2. S. Cahangirov et. Al., Two and One dimensional honeycomb structures of silicon and germanium, Phys. Lett., 102, 236804 (2009).

3. F. Ersan et. al., Bimetallic two-dimensional PtAg coverage on h-BN substrate: First-principles calculations, Appl. Surf. Sci., 303, 306-311 (2014).

4. S. Tongay et. al., Monolayer behaviour in bulk ReS2 due to electronic and vibrational decouplingNature Commun. 5, 3252 (2014)


Gei Metal Katkl, Manyetik zellikli Demir Oksit nce Filmlerin Kimyasal Pskrtme Tekniiyle Bytlmesi ve Yapsal Analizi

Sevda SARITA1, Erdal TURGUT2 Mutlu KUNDAKI, Bekir GRBULAK ve Muhammet YILDIRIM

Atatrk niversitesi- Fen Fakltesi Fizik Blm,25240,Erzurum 1 Atatrk niversitesi- Fen Bilimleri Enstits Fizik Anabilimdal,25240,Erzurum 2 Atatrk niversitesi- Akale Meslek Yksekokulu,25240,Erzurum

Gnmzde elektroniin yerini artk spintronik almaya balamtr. Spintronikte,

elektronun yk ile spinini birletirerek yeni fonksiyonlara ve artan performansa sahip spin kontroll vanalar, anahtarlar, transistorlar, hafzalar, dedektrler, manyetik sensrler ve lazerler elde etmenin amaland gz nnde bulundurularak spin kutuplu akmlar filtreleyebilecek manyetik malzemeler retmek nem arz etmektedir. Son yllarda gncel aratrma konularndan biri olan spin transistr aygtlar yaplmaktadr. Bu dorultuda yaptmz bu almada; Fe3O4, DyFe2O4 ve ZnFe2O4 , MgO altlk ve cam altlk zerine kimyasal pskrtme teknii ile baarl bir ekilde bytlmtr. Ayrca, spintronik teknolojisinin ihtiyalarn karlamak amacyla farkl manyetik zellie sahip malzemeler retilmesine de devam edilmektedir. Bu amala, AB2X4 (A=Zn, Ni, Co, Fe, Dy; B=Fe; X= O) tipi ikili ve l ferromanyetik yariletken ince filmler Kimyasal Pskrtme (KP) Teknii kullanlarak cam ve MgO gibi farkl alttalar zerine bytlm ve bytlen ince filmler XRD, SEM, EDX, grntleri yardmyla yapsal zellikleri incelenmitir. Bu filmlerde en iyi sonu MgO altlklar zerine bytlen ince filmlerde alnmtr. Bu almada asl ama elektronlarn yukar-spin ve aa-spin hareketleri arasndaki fark kullanarak aygt zerindeki akmn kontroln gerekletirmektir. Spin kutuplu akmlarn elektrik alanla kontrol edilebilecei gsterilerek bu ynde nemli bir aama kaydedilecektir.


Aun, Cun ve AumCun kmelerinin elektronik yaps ve CO, O2 moleklleri ile etkilemesinin incelenmesi

Yelda Kadolua, Gkhan Gkolub, Olcay zengi Aktrka

a Adnan Menderes niversitesi -Fizik Blm, 09100 Aydn

b Karabk University-Fizik Blm, 78050 Karabk

CO ve O2 molekllerinin saf Aun (n=2-5), Cun (n=2-5) ve bimetalik AumCun (m=1,2,3; 1n6) kmeleri zerine adsorblanmas younluk fonksiyonel teori ile incelendi. Atom kmelerinin kararl yaplar, durum younluklar ve yk farklar elde edildi. Aum kmeleri O2 molekl ile ba yapmazken, bu kmeler CO moleklne kar gl reaktivite gsterdii grlmtr. Tek sayl Cun kmelerinin ift sayl Cun kmelere gre hem CO hemde O2 adsorpsiyonunda daha yksek adsorpsiyon enerjisi gsterdii bulunmutur. CO ve O2 moleklleri AumCun kmelerine Cu atomu tepe noktas zerinden balanmaktadr. Durum younluu sonular Cu ve O atomlar arasnda sp hibritlemesi olduunu gstermektedir. O2 adsorplanm baz kmelerin ise spintronik uygulamalar iin ideal zellik olan yarmetalik (halfmetallicity) zellik gsterdii grlmtr..

Metal nanokmeler kataliz reaksiyonlar, elektronik ve daha birok uygulamadaki kullanm nedeniyle byk teknolojik neme sahiptir [1,2]. Bu kmeler zerindeki aratrmalar elektronik ve katalitik zelliklerinin kmelerin boyut ekil ve kompozisyonlarna duyarl ekilde bal olduunu gstermitir [3,4]. Tablo 1: CO adsorplanm AuCun kmelerinin adsorpsiyon enerjisi (Ea), mknatslanma (M) ve HOMO-LUMO aral (HLG) deerleri .

Kme Ea (eV) M (

) HLG(eV)

AuCu 1.62 0 2.08 AuCu2 1.58 1.06 1.11() 1.76() AuCu3 1.45 0 1.80 AuCu4 1.46 0.88 1.18() 1.26() AuCu5 1.55 0 1.38 AuCu6 1.10 0.57 0.88() 0.71()

ekil 1: CO adsorpsiyonlanm AuCun kmesinin ierdii Cu atomu saysna karlk adsorpsiyon enerjisi

Bu almada Aun , Cun ve AumCun kmelerinin CO ve O2 iin adsorpsiyon enerjileri bu kmelerin ekil ve kompozisyonlarna hassas biimde bal olduu grlmtr.AumCun kmelerinin CO ve O2 adsorpsiyonunda HOMO-LUMO aral deerleri tek-ift salnm gstermektedir.Au2Cu2 kmesi adsorpsiyon ve elektronik kararllk anlamna gelen en yksek HOMO-LUMO aralna sahiptir. Mknatslanma zellikle O2 adsorpsiyonu yaplan kmelerde baskn durumdadr. O2 adsorpsiyonu sonucu yarmetalik kmeler oluumu gzlenmitir.

Kaynaka

1. A.K. Santra, D.W. Goodman, "Oxide-supported metal clusters: models for heterogeneous catalysts", J. Phys. Condens. Matter 15 R31 (2003).

2. R.R. Zope, T. Baruah," Conformers of Al13, Al12M, and Al13M (M = Cu, Ag, and Au) clusters and their energetics", Phys. Rev. A 64 053202 (2001).

3. D.R. Rainer, D.W. Goodman, "Metal clusters on ultrathin oxide films: model catalysts for surface science studies", J. Mol. Catal. A 131 259 (1998).

4. T. Hayashi, K. Tanaka, M. Haruta, "Selective vapor-phase epoxidation of propylene over Au/TiO2 catalysts in the presence of oxygen and hydrogen", J. Catal. 178 566 (1998).


Grafen Kuantum Noktalarnn Optik zellikleri

Abdulmenaf Altnta

zmir Yksek Teknoloji Enstits Fizik Blm, 35430 zmir

Bu almada, 10806 atomdan oluan saf ve saf olmayan grafen kuantum noktalarnn (GKN) optiksel

zellikleri teorik olarak inceledik [1]. Hesaplamalarmzda sk balanma ve ortalama alan Hubbard

yakalamlarn kullandk ve saf olmayan durumu modellemek iin ek olarak rasgele retilmi bir

potansiyel modeli sisteme dahil ettik. GKN iin bulduumuz optiksel iletim deeri, izole tek tabakal

dzlemsel grafen yaps iin deeri (/2)*e^2/h olan evrensel optik iletim deerine ok yakn

olduunu gzlemledik [2,3]. Dzensizlik oluturmak iin eklenen potansiyelden kaynakl Fermi

seviyesinde oluan elektron ve ukur anormalliklerinin, elektron-elektron etkileimi de hesaba

katlnca kaybolduunu ve optiksel iletimini de bozukluklara kar gl kldn gsterdik.

Kaynaka

1. A. D. Gl, P. Potasz, and P. Hawrylak, Zero-energy states of graphene triangular quantum

dots in a magnetic field, Phys. Rev. B 88, 155429-(2013)

2. Nair, R. R. et al, Fine Structure Constant Defines Visual Transparency of Graphene, Science

320 5881-1308 (2008).

3. Kin Fai Mak et al, Seeing Many-Body Effects in Single- and Few-Layer Graphene: Observation

of Two-Dimensional Saddle-Point Excitons, Phys. Rev. B 106, 046401-(2011)


Magnetron Sputter le Kaplanan nce Nikel Filmlerin zerinde Grafen Bytlmesi

Alper YANILMAZ, Hasan AYDIN, Elif ZCER, Emine BAKAL, Ozan ARI ve

Yusuf SELAMET

zmir Yksek Teknoloji Enstits, Fizik Blm,Glbahe Kamps, Urla, 35430 zmir Trkiye

Bu almada, Magnetron Sputter yntemi ile farkl alttalar zerinde polikristal Nikel (Ni) ince filmler bytlm olup, atmosferik basn altnda kimyasal buhar biriktirme yntemi ile bir veya birka katmanl grafen sentezi konusunda bytme parametreleri allmtr. Ni film ile tampon katman/taban arasnda zayf bir ekim kuvveti mevcut olduundan bu ekim kuvvetini (yapma veya filmin yzeyi slatmas) arttrmak iin plazma oksidasyon almas yaplmtr. Elde edilen sonulara gre oksijen plazma ile yzey modifikasyonu ile kaplanan Ni ince film yzeyinin, tampon (Al2O3) ve adhesif (Cr) katman kullanlarak kaplanan filmlere gre daha homojen olduu grlm ve film zerine geni alanda grafen bytlmtr.

Gei metali Ni ince film zerine literatrde olduka kapsaml grafen almalar mevcuttur [1, 2]. Ni filmin zelliklerinin kontrol grafenin bytlmesi iin bir n kouldur. Bu kapsamda gei metali filminden nce oksit tamponlar ya da yapma katmanlar kullanlmaktadr [3]. Sputter yntemiyle kaplanan Ni ince filmler iin altta olarak safir katman, oksijen plazma ile temizlenmi, plazma yaplmam oksit katman ve oksit katman kullanlmadan, direk Si taban kullanlmtr. Bu yntemde kaplamann yaplaca hazne 10-6 mbara kadar vakumlanmtr. Filmler 9,95 sccm Ar gaz kullanlarak, ~10-2 mTorr basn altnda alttalar zerine bytlmtr. Farkl altta zerine kaplanan Ni filmlerin kalnlklar profilometre ile belirlenmi olup Tablo 1 de bytme parametreleri verilmitir.

Tablo 1: Nikel filmlerin bytme parametreleri.

Tavlama ilemi ile filmdeki tanecik boyutlarnn bymesi salanr. Bu nedenle byk boyutlarda grafen katmanlar elde etmek

iin, kimyasal buhar biriktirme yntemi ncesi, 850

oC scaklkta 150 sccm Ar ve 100 sccm H2 gaz ak altnda 90 dak. boyunca Ni filmler sl ileme tabi tutulmutur. Grafen bytme almalar her film iin Ar:H2:C2H4 gaz ak altnda gereklemitir. Raman spektrumlar 514 nm dalgaboylu lazer ile alnarak grafenin D, G ve G' pikleri analiz edilmitir. Ni20 filmi kullanlarak oksijen plazma ile temizlenmi oksit katman zerine 150:100:10 sccm oranlar ile bytlen GRP288 rneinin farkl blgesinden alnan Raman Spektrumlar ekil 1 de verilmitir. Literatr baz alndnda Ni film zerinde tek ve/veya ok katman grafen elde edildii sylenebilir [4]. Bu alma 112T946 nolu Tbitak projesi tarafndan desteklenmektedir.

1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000

G'

D

G

Sid

det (a

.u.)

Raman Kaymasi (cm-1)

(a)

(b)

(c)

ekil 1. GRP288 rneinin (a), (b) ve (c)

blgelerinden alnan Raman Salmalar.

Kaynaka

1. Baraton L, He Z, Lee CS, Maurice J-L, Cojocaru CS, Gourgues-Lorenzon A-F, et al. Synthesis of few-layered

graphene by ion implantation of carbon in nickel thin films. Nanotechnology 2011;22:085601.

2. Li X, Cai W, Colombo L, Ruoff RS. Evolution of graphene growth on Ni and Cu by carbon isotope labeling. Nano

letters 2009;9:4268-72.

3. zeri E. Influence of Ni Thin Flim Structural Properties Over Graphene Growth by CVD: zmir Institute Of Technology, zmir; 2013. 4. Yu Q, Lian J, Siriponglert S, Li H, Chen YP, Pei S-S. Graphene segregated on Ni surfaces and transferred to

insulators. Applied Physics Letters 2008;93:113103.


MAGNETK ALANDA YARILETKEN KUANTUM TELLERNDE

TERMOELEKTRK HAREKET KUVVET

Arif Babanl1,Ekrem Artun1

1Sleyman Demirel niversitesi, Fen Edebiyat Fakltesi Fizik Blm, 32260 Isparta/Trkiye

Son zamanlarda dk boyutlu sistemlerde termoelektrik hareket kuvveti ile ilgili aratrmalar artmtr [1,2].[2] ite magnetik alanda termoelektrik hareket kuvveti teorik olarak hesaplanm ve onun magnetik alana bal olarak titreim yapt grlmtr. Haimzade ve arkadalar [3] parabolik snrlayc potansiyeli olan ince filmlerde termoelektrik hareket kuvveti iin gl dejenere ve dejenere olmayan durumlarda analitik ifade bulmular. Bu almada z ekseni ynnde ynelmi sabit magnetik alanda Rashba spin-orbital etkilemesi dikkate alnarak

kuantum tellerinde termoelektrik hareket kuvveti gl dejenere olmu olan durumda analitik ifade bulunmutur. Enine termoelektrik hareket kuvveti

() =

(1)

Forml ile hesaplanr[3].burada elektron gaznn entropisi, n-younluu, e ise ykdr.

= (

),

(2)

termodinamik potansiyel, kimyasal potansiyeldir. z ekseni ynnde ynelmi sabit magnetik alanda Rashba spin-orbital etkilemesi dikkate alnarak kuantum tellerinde elektronlarn enerji spektrumu hesaplanmtr.Termodinamik potansiyeli hesaplamak iin elektron gaznn klasik dalm fonksiyonunun ifadesinden yararlanlmtr.Termodinamik potansiyeli hesap ettikten sonra (2) forml ile entropi hesaplanr. Entropi ifadesini (1) denkleminde yazarsak, termoelektrik hareket kuvveti iin aadaki ifadeni buluruz.

() = 3/2

2

3en(

1

(+)+

1

2+2+

=0

+1

+2+2+

=0

)(3)

burada

L1L2L3(2)23

2 = B,

= ,

(3) denklemini kullanarak termoelektrik hareket kuvvetinin magnetik alana, Rashba spin-orbital

etkileim parametrene bal deiimini analiz etmek mmkndr.

Kaynaka

[1] C.W.Z. Beenakker, A.A.M. Staring. Phys. Rev. B46, 15, 9667 (1992).

[2] E.N. Bogachek, A.G. Scherbakov, Uzi Landman. Phys. Rev.B54, 16, 11 094 (1996).

[3]F.M. Hashimzade,A.M.Babayev,X.A.Hasanov. Physics of the Solid State,2001,43,10,1776

Peculiarities of defective formations in textures of nematic liquid crystals

A.E. Mamuk and A. Nesrullazade

Mula Stk Koman University, Department of Physics; 48000,Mula,Turkey

[email protected]

At definite condition in polycrystalline and monocrystalline textures of liquid crystals various types of

the point-like, linear and surface defects can be appear. Studies of defective formations and defective

textures of liquid crystals textures are important topics from both fundamental and application points

of view.

In this work peculiarities of various defective formations (the inversion walls, singular points and

disclinations, which can spontaneously arise or can be stimulated in the aligned and non-aligned

textures of nematic liquid crystals, have been investigated for large temperature interval. The

interaction force and mean approach velocity of the singular points, having opposite optical sign, have

been calculated. The optical mappings and sketches of the inversion walls and singularities, taking

place in textures of nematic mesophases are presented.

Comparative investigations of morphologic and thermo-morphologic properties

in three homologs of 4'-(alkylloxy)-4-biphenylcarbonitrile

A.E. Mamuk and A. Nesrullazade

Mula Stk Koman University, Department of Physics; 48000, Mula, Turkey

[email protected]

Liquid crystals exhibit number of liquid crystalline mesophases, which have different structures and

various types of point-like symmetries. In these mesophases display of polycrystalline (confocal,

polygonal, fan-shaped, finger-print, mosaic etc.) and monocrystalline (homeotropic, planar and twist)

textures. Types of textures, their morphologic and thermo-morphologic properties are sufficiently

important for identification and classification of liquid crystalline mesophases.

In this work we present results detailed investigations of morphologic and thermo-morphologic

properties specific and non-specific textures in three homologs of 4'-(alkylloxy)-4-biphenylcarbonitrile

{4'-(pentyloxy)-4-biphenylcarbonitrile, 4'-(hexyloxy)-4-biphenylcarbonitrile and 4'-(octyloxy)-4-

biphenylcarbonitrile}. Structural, orientational and optical peculiarities of these textures are discussed.

Microphotographs of specific and non-specific textures of above mentioned liquid crystals will be

presented.


[Ni/Pt/CoO]x ok Katl Filmlerde Kaydrma Etkisi

Aye Snmez1, Mustafa ztrk1, Erdem Demirci1, Mustafa Erkovan2, Umut Parlak3, Osman ztrk1 ve Numan Akdoan1

1Gebze Teknik niversitesi, Fizik Blm, 41400, Kocaeli, Trkiye

2Sakarya niversitesi, Metalurji ve Malzeme Mhendislii, Sakarya, Trkiye 3Peter Grnberg Institute, Electronic Properties (PGI-6), 52425 Julich, Almanya

Kaydrma etkisi (KE, EB, Exchange Bias) manyetik sensrlerde spin vanas, sabit disklerde okuyucu balk ve bilgisayarlarda manyetik RAM (Random Access Memory) olarak kullanm alanlarna sahiptir. [1] KE ilk olarak 1956 ylnda Co paracklaryla alan W. H. Meiklejohn ve C. P. Bean tarafndan, rnek yzeyindeki Co paracklarnn oksitlenmesi sonucu gzlemlenmitir. [2,3].

Ferromanyetik (FM) ve antiferromanyetik

(AFM) malzemelerden oluan rnek sistemi, ferromanyetik malzemenin Curie scakl (TC) altnda, AFM malzemenin Nel scaklnn (TN) stnde bir scaklkta iken manyetik alan (HFC) uygulanarak TN scaklnn altna soutulduunda, AFM malzemenin spinleri uygulanan alan vastasyla dzene girer ve FM malzemenin spinleri ile etkilemeye balar. Bu etkileme sistemin mknatslanma erisinin, genellikle uygulanan alana zt ynde nadiren alan ekseni boyunca yer deitirmesine sebep olur. Mknatslanma erisinin yer deitirmesi kaydrma etkisi olarak bilinir.

Literatrde farkl FM/AFM malzemeler kullanlarak tek/ok katl ince film rnek sistemleri allmtr [4-6]. Bu almada kullanlan rnek sisteminde manyetik olmayan (n-M), FM, AFM malzemeler ve altta olarak srasyla Pt, Ni, CoO ve tek kristal Si(111) kullanlmtr. Filmler [FM/n-M/AFM]x formunda ve ok katl ince film yapsndadr. Filmlerin yapsal zelliklerinin belirlenmesinde x-n krnm (XRD), mknatslanma erilerinin kolay eksenlerinin belirlenmesinde

manyeto-optik Kerr etkisi (MOKE), kaydrma etkisi zelliklerinin incelenmesinde ise titreimli rnek manyetometresi (VSM) teknikleri kullanlmtr.

160 180 200 220 240 260 280 300

0.0

0.3

0.6

0.9

1.2 [Ni/Pt/CoO]1 [Ni/Pt/CoO]

2

[Ni/Pt/CoO]3

[Ni/Pt/CoO]4

-H

KE (

kO

e)

ekil 1: [Ni/Pt/CoO]x iin scakla bal kaydrma etkisinin deiimi.

Bu alma 112T857 ve 212T217 nolu projeler kapsamnda TBTAK tarafndan desteklenmitir.

Kaynaka (Times New Roman, Bold,10 punto)

1. Nogus, J. and Schuller, I. K., 1999, Exchange bias. J. Magn. Magn. Mater. 192, 203-232. 2. W.H. Meiklejohn, C.P. Bean, Phys. Rev. 102 (1956) 1413. 3. W.H. Meiklejohn, C.P. Bean, Phys. Rev. 105 (1957) 904. 4. M. ztrk, E. Snr, E. Demirci, M. Erkovan, O. ztrk and N. Akdoan, Exchange bias properties of

[Co/CoO]n multilayers, J. Appl. Phys. 112, 093911 (2012).

5. E. Demirci, M. ztrk, R. Topkaya, S. Kazan, N. Akdoan, M. Obaida and K. Westerholt, Thickness and temperature dependence of exchange bias in Co/CoO bilayers, J. Supercond Nov. Magn.25, 2591 (2012).

6. E. Demirci, M. ztrk, R. Topkaya, S. Kazan, N. Akdoan, M. Obaida and K. Westerholt, Thickness and temperature dependence of exchange bias in Co/CoO bilayers, J. Supercond Nov. Magn.25, 2591 (2012).


..


Dzlem-ii manyetik alan altndaki iftlenimli ift kuantum telin enerji

spektrumu ve spin yaps zerine spin-yrnge etkileri

Bircan Gii1 , Yenal Karaaslan1, Serpil akirolu2 , smail Skmen2

1Dokuz Eyll niversitesi, Fen Bilimleri Enstits, Fizik Blm, 35390, zmir 2Dokuz Eyll niversitesi, Fen Fakltesi, Fizik Blm, 35390, zmir

Bu almada simetrik anharmonik potansiyeli ile tanmlanan iftlenimli ift kuantum telinin spin-ayrk altbant enerji dalm ve spin yaps zerine spin-yrnge iftlenimi ile dzlem-ii manyetik alan etkileri teorik olarak aratrlmtr. Elde edilen sonular enerji dalmnn ve spin yapsnn spin-yrnge etkileim byklne, manyetik alann iddeti ve ynelimine gl ekilde bal olduunu gstermitir.

Fiziin birok dalndan kimyaya kadar ok saydaki sistem ift kuyu potansiyeli ile modellenerek zellikleri incelenmitir[1]. Bu potansiyel ile tanmlanan dk boyutlu sistemlerde elektron yknn yan sra spin serbestliinden yararlanlmas mevcut olanlara gre daha hzl, daha kk ve daha gl kaydadeer yeni devreler vaat etmektedir. Yariletken heteroyaplarn karakteristik zellikleri olan inversiyon asimetrisinden kaynaklanan makroskopik elektrik alanlarn varl nedeniyle ortaya kan isel spin-orbit etkileimleri spin maniplasyonlarnn kontrol edilebilirliini gerekletirmektedir[2,3]. Bu almada dzlem-ii manyetik alan altndaki simetrik anharmonik hapsetme potansiyeli ile tanmlanan iftlenimli ift kuantum telinin enerji spektrumu, spin yaps ve spin beklenen deeri zerine Rashba ve Dresselhaus spin-yrnge etkileimi etkisi aratrlmtr. Sistemin enerji zdeerleri ve zfonksiyonlar Schrdinger denkleminin nmerik zmnden elde edilmitir. Galerkin yntemine dayal olan bir boyutta sonlu elemanlar yntemi kullanmtr[4].

ekil 1: B=1T, R=0.2, D=0.01, =0 iin lineer momentumun fonksiyonu olarak tek-elektron enerjileri

(sol panel). farkl yaylma momentumu iin spin yaplar (sa st panel) ve spin beklenen deerleri (sa alt panel).

Manyetik alann ve spin-yrnge iftleniminin birlikte varl daha karmak enerji dalmna ve spin yaplarnn olumasna sebep olmaktadr. Elde edilen sonularn sistemin elektronik, spintronik ve tanm gibi zelliklerinin anlalmasnda katk salamas beklenmektedir.

Kaynaka

1. P. Pedram, M. Mirzaei, S.S. Gousheh, Accurate energy spectrum for double-well potential:periodic basis, Molecular Physics 108, 1949-1955 (2010).

2. S. Zhang, R. Liang, E. Zhang, L. Zhang, Y. Liu, "Magnetosubbands of semiconductor quantum wires with Rashba and Dresselhaus spin-orbit coupling", Physical Reviev B 73, 155316 (2006).

3. M. Governale, U. Zlicke, "Spin accumulation in quantum wires with strong Rashba spin-orbit coupling", Physical Reviev B 66, 073311 (2002).

4. O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor, J.Z. Zhu, The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals, (2005).

..


Spin-Momentum Bal Fermiyon Sisteminin Richardson Kesin zm

Bura Tzemen ve Levent Suba

stanbul Teknik niversitesi-Fizik Mhendislii Blm, 34469 stanbul

Spin yrnge etkileimleri, kuantum spin Hall etkisi, topolojik yaltkanlar ve optik rglerdeki ultra souk atomlar gibi konular ierisinde nemli bir aratrma konusu haline gelmitir. ekici etkileimler altnda bu sistemlerin speriletken/sperakkan durumlar konvansiyonel sper olaylarn tesinde topolojik speriletkenlie yol amaktadr. Bu tip speriletkenler, destekledikleri Majorana modlar sayesinde topolojik kuantum hesaplama iin aday sistemlerden birini oluturmaktadr. Bu almada speriletkenliin Richardson modeline spin-momentum etkileimi eklenerek ortalama alan yaklam tesinde numerik olarak kesin sonu elde edilebilmitir.

Fermiyonik sistemler etkileimler ve topolojik yaplaryla sradan uyarlmalardan farkl zelliklere sahip quasiparacklar meydana getirebilirler. rnein, bu quasiparacklarla qubitler oluturulduunda bu qubitler topolojik olarak korunakl olabilir. Bu da demektir ki, bu qubitlerden oluturulan bir quantum bilgisayardaki dolank durumlar, dardan gelecek yerel grltye kar korunakl olacaktr. Youn madde sistemlerinde Majorana fermiyonlar uyarlm quasiparack durumlar olarak bulunabilir. Kuramsal olarak nerilen modellerin (rnein bir boyutlu Kitaev modeli) deneysel olarak gerekletirilmesi iin hem spin-momentum balanmasna hem de speriletkenlie ihtiya vardr. [1]

Speriletkenliin mikroskopik modeli olan BCS hamiltonyeninin kesin zmn elde etmek iin Richardson, makalesinde elektron iftlerinden oluan bir zm nerisi yazar. [2,4] N tane Cooper ifti ieren sistem iin N adet birbirine bal, lineer olmayan, cebirsel denklemin zlmesi gerekir. Bununla beraber denklem sistemi tekillik

barndrmaya eilimlidir. Bu tekillikler, sistemi uygun deiken dnmleri ile ufak kmelere ayrarak ortadan kaldrlabilmektedir. [3] Bu almada kesin zmn deiik etkileim iddeti ve spin-momentum balanmas iin deerleri hesaplanmtr.

Kaynaka

1. J. Liu, Q. Han, L. B. Shao, and Z. D. Wang, Exact Solutions for a Type of Electron Pairing Model withSpin-Orbit Interactions and Zeeman Coupling, Phys. Rev. Lett. 107, 026405 (2011)

2. R. Richardson, Numerical study of the 8-32-particle eigenstates of the pairing hamiltonian, PhysicalReview, vol. 141, 3 (1966)

3. S. Rombouts, D. V. Neck, and J. Dukelsky, Solving the Richardson equations for fermions, PhysicalReview C, vol. 4, 6 (2004)

4. J. Dukelsky, S. Pittel, and G. Sierra, "Exactly solvable Richardson-Gaudin models for many-body quantum systems", Rev. Mod. Phys. 76, 643 (2004)

..


Farkl zelti Kaynaklar ile Hazrlanan Kobalt Oksit Filmlerinin ncelenmesi

Hilal AKO, Seda UZKALAN, Ferhunde ATAY ve dris AKYZ

Eskiehir Osmangazi niversitesi-Fizik Blm, 26480, Eskiehir

Bu almada gei metal oksitlerden kobalt oksit yariletken filmleri ekonomik ve uygulama kolayl ile dikkat eken Ultrasonik Kimyasal Pskrtme teknii ile iki farkl kaynak (kobalt klorr ve kobalt asetat) kullanlarak 290 5 C taban scaklnda elde edilmitir. Elde edilen filmlerin optik, elektriksel ve yzeysel zellikleri incelenmitir. Filmlerin kalnlklar (164 ve 179 nm) ve optik sabitleri Spektroskopik Elipsometri teknii ile belirlenmitir. Optik metot kullanlarak optik bant aralklar ve her iki filmde de grlen alt bant enerjileri hesaplanmtr. Drt u teknii kullanlarak elektriksel zdiren deerlerinin 9.65 ve 14.51 .cm olduu saptanmtr. Atomik kuvvet mikroskobu kullanlarak filmlerin yzey morfolojileri aratrlm ve przllk deerleri belirlenmitir.

Kobalt oksit, gei metal oksitler arasnda en ok allan oksitlerden biridir. Kobalt oksite dayal malzemeler bilimsel ve teknolojik alanlarda

potansiyel uygulamalarndan dolay byk ilgi grmektedir. Kobalt oksit, zellikle enerji ve evre ile ilgili uygulamalarda umut vaat eden bir malzeme olarak dikkat ekmektedir. zellikle suni fotosentez sistemlerinde kobalt oksit nano

paracklarnn kullanm ile baarl sonular elde edilmitir [1-3].

ekil 1: Kobalt oksit filmlerinin sourma spektrumlar.

Sourma spektrumlar incelendiinde her bir filmde optik bant aral yannda bir de alt bandn bulunduu tespit edilmitir. Yzey incelemeleri sonucunda kullanlan kaynak zeltinin morfoloji zerinde etkili olduu grlmtr.

ekil 2: Kobalt oksit filmlerinin AFM grntleri.

Kaynaka

1. Shinde, V.R., Mahadik, S.B., Gujar, T.P., Lokhande, C.D., 2006, Supercapacitive cobalt oxide (Co3O4) thin films by spray pylrolysis, Applied Surface Science, 252,

7487-7492.

2. Jimenez, V.M., Fernandez, A., Espinos, J.P:, Gonzalez-Elipe, A.R., 1995, The state of the oxygen at the surface of polycrystalline cobalt oxide, Journal of Electron Spectroscopy and Related

Phenomena, 71, 61-71.

3. Tanaka, M., Mukai, M., Fujimori, Y., Kondoh, M., Tasaka, Y., Baba, H., Usami, S., 1996, Transition metal oxide films prepared by pulsed laser deposition for atomic beam detection, Thin Solid Films,

281-282, 453-456.


The effects of de-ionised water treatment on the minority carrier diffusion lengths and

sub-bandgap absorption in highly crystalline thick (>1 m) microcrystalline silicon

films deposited on the rough glass substrate using VHF-PECVD

Gkhan Yilmaz1 , Mehmet Gnes1, V. Smirnov2 and F.Finger2, R. Brueggemann3

1 Mugla Sitki Kocman University, Department of Physics, Kotekli Yerleskesi, Mugla, Turkey.

2 Forschungszentrum Jlich, IEK-5 Photovoltaik, 52425, Jlich, Germany

3 Institut fr Physik, Carl von Ossietzky Universitt Oldenburg, 26111 Oldenburg, Germany.

Highly crystalline thick (>1 m) microcrystalline silicon films having slightly n-type conductivity with Fermi level position 0.24-0.34 eV from the conduction band edge were deposited by VHF-PECVD with

different power regimes on rough glass substrates at 200 oC. Temperature dependent dark

conductivity, dark, steady-state photoconductivity(SSPC), ph, steady-state photocarrier grating (SSPG), and dual beam photoconductivity (DBP) methods were used to detect the reversible and irreversible

changes created by (a) long term exposure to room ambient and (b) to five hours de-ionised (DI) water at

80C. Standard measurement procedures [1] were carefully applied for reliable characterization of

metastable changes at room temperature and in high vacuum. SSPC and SSPG measurements were

performed using He-Ne laser light with different intensities. Ag parallel electrodes were evaporated on the

sample with 0.05cm width and 0.5 cm length and a dc voltage in the Ohmic region was applied between the

electrodes during the measurements. All measurements were performed in high vacuum with the pressures

of 1-2x10-6

mbar..

The samples were first characterized after one and a

half year exposure to room ambient in dark. Then,

they were annealed at 430 K in dark to get rid of

the metastability effects. It was found that

reversible changes occurred after long term

exposure to room ambient, where dark(300K) increased more than two orders of magnitude while ph increased within factor of 2 to 4 after the annealing process. In contrast, relative sub-bandgap

coefficient at 0.9 eV increased by factor 2,

indicating an increased in the density of occupied

defect states below the dark Fermi level, which

consistently decreased the minority carrier diffusion

length, LD, by approximately 50 nm in the annealed

state. After five hours of DI water treatment, as the

steady-state condition of dark conductivity was

established, there was no significant change in

dark(300K) from that of annealed state. However, ph increased more than one order of magnitude and relative sub-bandgap absorption coefficient at 0.9

eV decreased by the same factor, indicating a

significant decrease in the density of occupied bulk

defect states located below the Fermi level. As a

result, minority carrier diffusion length, LD,

improved significantly within 50nm to 100 nm after

DI water treatment. Such changes caused by DI

water treatment were found to be almost irreversible

after the annealing process since no significant

changes in measured parameters of the samples

were detected at room temperature. We investigated

two types of effects: (i) exposure to ambient air

which is reversible and accompanied with and

increase in the absorption coefficient and reduction

in LD and (ii) DI water treatment which is

irreversible upon annealing and decreases

absorption coefficient and increases LD. The

differences in behavior are discussed in terms of the

effects of band banding and relative changes in the

Fermi level position and possible changes in the

bulk defects.

Kaynaka

1. M.Gnes, H.Cansever, G.Yilmaz, H.M.Sagban, V.Smirnov, F.Finger, R. Brggemann, Canadian Journal of Phys. 92: 768773 (2014), dx.doi.org/10.1139/cjp-2013-0630.

2.


..


LuMg Bileiinin Basnca Bal Temel Fiziksel zelliklerinin Ab-initio

Yntemlerle ncelenmesi

rem ner Alp1 ve Yasemin ztekin iftci2

1,2Gazi niversitesi, Fen Fakltesi, Fizik Blm, 06500, Ankara

Bu almada LuMg bileiinin yapsal, elastik, elektronik ve titreimsel zelliklerinin basnca ball younluk fonsiyoneli teorisine dayal ilk ilkeler hesaplamalar ile ele alnmtr. Genelletirilmi gradyan yaklamnn Perdew-Burke-Ernzerhof (GGA-PBE) parametrizasyonuna dayal izdmsel geniletilmi dzlem dalga (PAW) szde potansiyel metodu kullanlarak Cambridge Sequential Total Energy Package (CASTEP) [1] ile kbik LuMg (Pm3m, uzay grup no:221) incelenmitir. Dzlem dalgalar iin dalga fonksiyonlar 600 eVluk kesilim enerjisine kadar geniletilmitir. Brillouin blgesinin nmerik integrasyonu 12x12x12 Monkhorst-Pack k-nokta rnekleme emas aracl ile yaplmtr.

Nadir toprak metali-magnezyum alamlar teknolojik uygulamalar asndan kullanl fiziksel zellikler gsterir [2] ve almalar lantanit katksnn magnezyumun mekanik zelliklerine etkisi zerinde younlamtr. Lantanitlerin metalik karakterde farkl valans durumlar sergileyebildii grlmektedir [3]. Bu durum dikkat ekici yapsal, elektronik ve manyetik zellikleri beraberinde getirir. Bu nedenle sz edilen alamlar yeni malzeme tasarm, bilimsel ve teknik aratrmalar iin byk nem tamaktadr. Bahsedilen aileye mensup LuMg, kbik CsCl yapda (Pm3m, uzay grup no:221) kristalleir. Hesaplanan rg parametreleri ve elastik sabitleri Tablo 1de sunulmutur. Tablo 1: LuMg bileiinin kararl-hal rg parametreleri ile elastik sabitleri.

Referans Bu

alma Teorik

[1]

Deneysel

[6]

a () 3.7271 3.717 3.727

C11 (GPa) 55.94 54.13 ---

C12 (GPa) 39.00 40.14 ---

C44 (GPa) 45.34 41.43 ---

ekil 1: LuMg bileinin elektronik band yaps ve

toplam durum younluu (t-dos) grafii.

Bileik mekaniksel olarak kararldr ve band yaps ekil 1de grld gibi metalik karakterdedir. 50 GPaya kadar rg parametreleri ve elastik sabitleri hesaplanmtr. Bunun yannda 25 ve 50 GPa iin elektronik band ve dos yaplar ile titreimsel zellikleri incelenmitir. Fonon hesaplamalar LuMgnin termodinamik olarak da kararl olduunu gstermitir. Sonular dier teorik ve deneysel almalarla uyum iindedir.

Kaynaka

1. S. J. Clark, M. D. Segall, C. J. Pickard, P. J. Hasnip, M. J. Probert, K. Refson, M. C. Payne, First principles methods using CASTEP, Zeitschrift fuer Kristallographie, 220, 567-570 (2005).

2. G. Pagare, S. S. Chouhan, P. Soni, S. P. Sanyal, M. Rajagopalan, Electronic, elastic and thermal properties of lutetium intermetallic compounds, Solid State Sciences, 18, 141-148 (2013).

..


Ruthenium Boyalarn Elektronik Yaplarnn Younluk Fonksiyoneli Kuram ve Hartree-Fock + KMC Metodu Kullanlarak ncelenmesi

Irmak alar BERKMAN, Zafer KANDEMR, Selma MAYDA ve Nejat BULUT

zmir Yksek Teknoloji Enstits- Fizik Blm 35430 zmir

Haldane-Anderson modeli [1] yar-iletken bir maddeye gei elementi safszlklar eklendiinde oluan sistemin elektronik zelliklerini betimlemek iin gelitirilmitir. Bu almada safszlk atomu Ruthenium olan boyalar Haldane-Anderson modeli kullanlarak incelenmitir. Ruthenium boyalarn, Haldane-Anderson modelini oluturmak iin younluk fonksiyoneli kuram [2] ve Hartree-Fock metodu [3] kullanlarak safszlk atomu ve ev-sahibi enerji seviyeleri ile bunlar arasndaki hibridizasyon parametreleri bulunmutur. Hartree-Fock metodu ile elde edilen sonulara gl Coulomb etkileimesi etkileri Hirsch-Fye Kuantum Monte Carlo [4] algorithmas kullanlarak eklenmitir. Sonu olarak gl Coulomb etkilemesinin Ruthenium atomunun 4d orbitallerinin doluluk oranlarn nasl etkiledii ve bu etkinin elektronik yapdaki sonular incelenmitir.

Kaynaka 1. F.D.M. Haldane and P.W.Anderson, Simple model of multiple charge states of transition-metal impurities in

semiconductors, Phys. Rev. B, 13, 6, 2553:2559, 1976. 2. W. KOHN and L.J. Sham, Self-Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects, Phys.Rev.,140,

A1133-A1138, (1965). 3. J.C. SLATER, A simplification of the Hartree-Fock Method , Phys. Rev. 81, 385, 1951 4. J.E.Hirsch and R.M.Fye, Monte Carlo method for magnetic impurities in metals, Phys. Rev. Lett., 56, 2521, 1986.


ekil 1. (a) TlInSe2 ve (b) Tl0.75In0.75Ge0.25Se2 alamnn band yap erisi.

Tl1-xIn1-xGexSe2 (x=0, 0.25) Alamnn Elektronik zellikleri

smail Ycel1, Seyfettin akmak2, Ekrem Artun2 ve Arif Babanl2

1Sleyman Demirel niversitesi, Fen Bilimleri Enstits,32260 Isparta/Trkiye 2Sleyman Demirel niversitesi, Fen Edebiyat Fakltesi Fizik Blm, 32260 Isparta/Trkiye

Bu almada, l TlInSe2 ve drtl Tl0.75In0.75Ge0.25Se2 alamnn elektronik zellikleri (durum younluu, yasak band aral ve elektron yk younluu), Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) [1] dei toku korelasyon enerji fonksiyonu ieren genelletirilmi gradyent yaklam (GGA) kullanarak younluk fonksiyonel teori (DFT) ile incelenmitir. WIEN2k yazlm paketinin 14.2 srm[2] kullanlmtr. ekil 1, TlInSe2 ve Tl0.75In0.75Ge0.25Se2 alamlarnn hesaplanan band yap grafiklerini gstermektedir. TlInSe2 alamnda iletkenlik bandnn

minimumu ile valans bandn maksimumunun =0 noktasnda olmas dorudan geii tanmlamaktadr. Yasak band enerjisi 0.72 eV dr. Tl0.75In0.75Ge0.25Se2 alamnda iletkenlik bandnn minimumu M noktasnda iken

valans bandnn maksimumu ve X noktalar arasnda olup yasak band enerjisi 1.21 eV dr. Tablo 1'de verilen alamlarn deneysel ve teorik verileri bu almada elde edilen yasak band enerji deerleri ile uyumaktadr.

Tablo 1. Farkl alamlar iin yasak band enerjileri.

Tl0.75In0.75Ge0.25Se2 alamnn durum younluu hesaplamalarndan valans bandn altnda bir alt band olutuu

belirlenmitir. Bu alt bandn olumasnda In-Ge yer deitirmesi ve kristal yapdaki kusurun etkili olduu

dnlmektedir. Elektronik yk younluu hesaplamalarna gre Tl-In ve Tl-Se atomlar arasndaki baskn ba

yapnn iyonik balanma iken, In-Se ve Ge-Se atomlar arasndaki baskn ba yapnn kovalent balanma

olduu gzlenmitir.

Kaynaka 1. John P. Perdew, Kieron Burke, Matthias Ernzerhof, Generalized Gradient Approximation Made Simple,

Physical Review Letters 77, 3865-3868 (1996).

2. K. Schwarz, P. Blaha, G.K.H. Madsen, Electronic structure calculations of solids using the WIEN2k package for material sciences, Computer Physics Communications 147, 7176 (2002).

3. Guseyn Orudzhev, Nazim Mamedov, Hisao Uchiki, Nobuyuki Yamamoto, SeishiIida, Hideyuki Toyota, Eldar Gojaev, Firudin Hashimzade, Band structure and optical functions of ternary chain

TlInSe2, Journal of Physics and Chemistry of Solids 64, 17031706 (2003). 4. O.V. Zamurueva, G.L. Myronchuk, G. Lakshminarayana, O.V. Parasyuk, L.V. Piskach, A.O.

Fedorchuk, N.S. AlZayed, A.M. El-Naggar, I.V. Kityk, Structural and optical features of novel Tl1-xIn1-

xGexSe2 chalcogenide crystals, Optical Materials 37, 614620 (2014). 5. D. G. Kilday, D. W. Niles, and G. Margaritondo, Electronic structure of the "chain" chalcogenide

T1InSe2, Physical Review B 35, 660-663 (1987).

6. A. M. Panich, Electronic properties and phase transitions in low-dimensional semiconductors, Journal of Physics: Condensed Matter 20, 293202 (42pp) (2008).

Alamlar Yasak band enerjisi (eV)

Literatr

TlInSe2 0.72 Bu alma

TlInSe2 0.60 Teorik [3]

TlInSe2 1.10 Deneysel [5]

TlInSe2 1.12 Deneysel [6]

Tl0.75In0.75Ge0.25Se2 1.21 at 0 K Bu alma

Tl0.90In0.90Ge0.10Se2 1.72 at 100 K Deneysel [4]

Tl0.80In0.80Ge0.20Se2 1.88 at 100 K Deneysel [4]


Saydam letken Oksit CdO Filmlerinin ncelenmesi

dris AKYZ ve Kutay YAMAN

Eskiehir Osmangazi niversitesi-Fizik Blm, 26480, Eskiehir

Gnmzdeki saydam iletken oksit teknolojisi sadece birka malzemeye bal kalmtr ve son yllarda ZnO, SnO ve ITO

tabanl malzemelerin bu teknolojide yeterli olduu dncesi deimeye balamtr. Bunun nedeni, mevcut malzemelerin

performans snrlarnn artk daha iyi anlalmas ve retilebilecek yeni ve alternatif malzemelere olan ihtiyacn artmasdr.

Yeni malzemelerin aray yannda, mevcut malzemeler zerinde yaplan katklama ve tavlama gibi ilemler de bu tip umut

vaat eden malzemelerin retimini salamak amac ile deerlendirilebilir. Bu amala almamzda, CdO filmlerinin

ekonomik ve uygulamas kolay olan Ultrasonik Kimyasal Pskrtme (UKP) teknii ile retilmesi hedeflenmitir. Alternatif

karakteristiklere sahip CdO filmler aray amac ile filmler 3 farkl gaz ortamnda (oksijen, azot ve argon) tavlama ilemine

tabi tutulmutur. retilen CdO filmlerinin yapsal ve yzeysel zellikleri x-nlar krnm ve atomik kuvvet mikroskobu

ile incelenmitir.

Son yllarda, Zn, In, Sn ve Cd oksitlerin filmleri ilgi oda olmaya balamtr. Bunun ana nedeni, bu filmlerin fotovoltaik gne pilleri, gaz sensrleri, saydam elektrotlar ve dier opto-elektronik aygtlar gibi nemli potansiyel uygulamalarnn bulunmasdr. CdO, 1907 de ilk bulunan saydam iletken oksitlerden biri

olmasna ramen; belki de zerinde en az alma yaplan malzemelerdendir. Son yllarda, bu filmler foto-transistrlerde, ara tabakalar olarak diyotlarda, gne pillerinde, gaz sensrlerinde, sv kristal gstergelerde ve anti-yanstc kaplamalarda uygulama alan bulmutur [1-2].

Filmlerin yapsal zelliklerini incelemek iin x-n krnm teknii kullanlmtr. XRD

desenlerinde tm filmler iin (111) ve (200) CdO dzlemlerinden olan yansmalara ait iki iddetli pik n plana kmtr. Filmlerin yzeysel zelliklerini incelemek ve przllk deerlerini belirlemek amacyla Atomik Kuvvet Mikroskobu kullanlmtr. zellikle, maliyet asndan bakldnda fotovoltaik gne pilleri teknolojisinde nemli bir yere sahip olan saydam iletken oksit CdO tabakalarnn retimine ynelik olan bu alma, pahal vakumlu sistemlere alternatif olarak CdO filmlerinin

ekonomik bir teknikle ve tatmin edici kalitede

elde edilebileceini gstermesi asndan nem arz etmektedir.

ekil 1: CdO filmlerinin XRD desenleri.

ekil 2: CdO filmlerinin AFM grntleri

Kaynaka

1. Carballeda-Galicia, D.M., Castanedo-Perez, R., Jimenez-Sandoval, O., Jimenez-Sandoval, S., Torres-Delgado, G. and Zuniga-Romero, C.I., 2000, High transmittance CdO thin films obtained by the sol-gel method, Thin Solid Films, 371,

105-108.

2. Rusu, R.S and Rusu, G.I., 2005, On the electrical and optical characteristics of CdO thin films, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, 7 (3), 1511-1516.


1

Bir Boyutlu Nano Cihazlarda Tanmn Transfer Matris Metodu ve

Denge D Green Fonksiyonu ile ncelenmesi

Mehmet BATI, Serpil AKROLU, Kadir AKGNGR ve smail SKMEN

Dokuz Eyll niversitesi Fizik Blm, 35390 zmir

Denge-d Green fonksiyonlar (NEGF), ak nano-lekli cihazlarda kuantum tanm modellemede kullanlan etkin bir yntemdir. Bu almada, rezonans tnelleme cihaznda kuantum tanm hesaplar, NEGF yntemi iin sonlu farklar metodu (FDM) ve sonlu elemanlar metodu (FEM) kullanlarak gerekletirilmitir. Farkl Fermi seviyelerindeki kontaklar z-enerji fonksiyonlar kullanlarak rezervuarlara balanarak ilgilenilen devre blgesi iin zm yaplmtr. Ayrca sonular Airy fonksiyonu bazl transfer matris metodu (AF-TMM) kullanlarak da elde edilmi ve literatrdeki sonularla kyaslanmtr.

Gnmzde transistr boyutlar nano metre mertebelere inmitir [1]. Bu mertebelerde tanm modellemede kuantum mekaniksel simlasyon teknikleri kullanlmaldr. Nano cihazlarda tanm incelemek iin Pauli mastr eitlii, younluk matrisi, Wigner fonksiyonu, kinetik Monte Carlo

yaklamlar, transfer-matris metodu ve Green fonksiyonu [2] gibi yntemler kullanlmaktadr.

Son yllarda, salma mekanizmalarn ve ak snr koullarn uygun bir ekilde ele alabilmesi ile denge-d Green fonksiyonlar (NEGF) yaklamlar nano lekli devrelerin tanm modelleri iin yaygn olarak kullanlmaya balanmtr [3-6]. NEGF formalizmi kullanlarak nano-cihazlarda fonon tanm, spin tanm, elektron dinamii, simlasyonlar gerekletirilebilir.

Bu almada rezonans tnelleme cihaz incelenmitir (ekil-1). Bu tip sistemlerin incelenmesinde durumlar younluu (DOS), iletim katsays, akm voltaj karakteristiklerinin incelenmesi nem arz eder.

ekil 1: Rezonans tnelleme cihaznn NEGF ve AF-TMM

yntemiyle elde edilmi iletim katsays enerji grafii

Bir boyutlu rezonans tnelleme cihaz iin uzay kesikletirilmesi ve z-enerji matrislerinin tanmlanmas sonlu farklar metodu (FDM) ve sonlu elemanlar yntemi (FEM) ile yaplm, iletim katsays karakteristikleri NEGF ve TMM ile elde edilmitir. Sonularn literatrdeki sonularla uyumlu olduu grlmtr. Nano cihazlar incelemede NEGF ynteminin uzayn FDM yerine FEM ile ayrklatrlmas ile bilgisayar zamann ksalmas, dzensiz geometrilere uyum ve enerji z-deerlerinin daha hassas elde edilmesi gibi stnlkleri vardr.

Kaynaka

1. http://www.intel.com

2. D. K. Ferry, S. M. Goodnick, and J. Bird, Transport in Nanostructures, Cambridge University Press, Cambridge, 2009.

3. S. Datta, Nanoscale device modeling: the Greens function method, Superlattices and Microstructures 28, 253 (2000).

4. E. Polizzi and S. Datta, "Multidimensional Nanoscale device modeling: the Finite Element Method applied to the Non-Equilibrium Green's Function formalism", IEEE-NANO 2003 Third IEEE Conference on

Nanotechnology 2, 40 (2003).

5. M. Boucherit, A. Soltani, M. Rousseau, J.-L. Farvacque and J.-C. DeJaeger, Effect of heterostructure design on current-voltage characteristics in AlxGa1xN/GaN double-barriers resonant tunneling diode, J. Appl. Phys. 112, 114305 (2012).

6. P. Greck, S. Birner, B. Huber, and P. Vogl, Efficient method for the calculation of dissipative quantum

transport in quantum cascade lasers, Opt. Express, 23, 6587 (2015).


-V3PC2 ve -V3PC2 Bileiklerinin Yapsal, Mekanik, Elektronik Titreimsel ve Termodinamik zelliklerinin Ab-initio Yntemle ncelenmesi

Mehtap Altay

1, Gkhan Src2, Yasemin ztekin ifti1, Kemal olakolu1

1Gazi niversitesi, Fen Fakltesi, Fizik Blm, 06500, Ankara, TRKYE

2Ahi Evran niversitesi, Kaman MYO, Krehir, TRKYE

MAX faz olarak adlandrlan kristaller hekzagonal yapda olup 194 uzay grubunda P63/mmc yapsnda kararldr. Mn+1AXn gsteriminde n=1, 2, 3 deerlerini alabilir. M=Gei elementlerinin ilk ksm, A=A grubu elementler, X=C veya N olabilir [1]. Bu MAX fazlar nemli klan fiziksel, kimyasal, elektriksel ve mekaniksel zelliklerinin yan sra metal ve seramik karakteristik gstermeleridir. MAX fazlar kat, hafif, oksidasyona ve korozyona kar direnli malzemelerdir. Yksek termal ve elektriksel iletkenlik zelliinin yan sra termal ok zellii sergileyip havada 1300Cye kadar dayanabilme zelliine sahiptirler [2].

Bu almada -V3PC2 ve -V3PC2 bileiklerinin taban durum zellikleri Younluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) dahilinde Genelletirilmi Gradyent Yaklam (GGA) temel alnarak VASP paket program kullanlarak incelendi. Hesaplamalarda kesilim enerjisi 800eV, potansiyel olarak ultrasoft

psedopotansiyel, Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) [3]

tipi fonksiyonel ve 16x16x4 Monkhorst-Pack k-

noktas a kullanld. nce rg sabiti (a), Bulk modl (B) ve Bulk modlnn basnca gre birinci trevi (B') Murnaghan hal denklemine fit edilerek bulundu. Oluum entalpisi (H) teorik olarak hesapland. -V3PC2 yapsnn oluum entalpisi pozitif olup yapsal olarak karaszdr. Sonular Tablo 1 de verilmitir. - V3PC2 ve -V3PC2 yaplar iin

enerji-hacim grafii ekil 1 de verilmitir. Denge

konumunda elde edilen rg sabitlerinden yararlanarak, bileikleri oluturan elementlerin ayr ayr s, p ve d orbitallerinden durum younluuna gelen katklar ve bileik durumundaki toplam durum younluklar incelenmitir.

ymf 2015 Özet kitapçığı

Documents