Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Fehime Hayal GEÇİT
Danışman: Süleyman Çabuk
Özet:
Bu tez
çalışmasında, nadir-toprak skandiyumu LnScO3 (Ln= Eu, La, Nd,
Pr, Sm, Tb) bileşiklerinin ortorombik yapıda yapısal, elektronik, mekanik, titreşim,
termodinamik ve optik özellikleri GGA ve GGA+U yaklaşımları ile ab inito metodu
kullanılarak incelendi. LnScO3 bileşiklerinin fiziksel büyüklükleri Hubbard-U düzeltme parametre değerine (0 <
U ≤ 10 eV) bağımlılığı detaylı olarak incelenmiştir. Durumların yoğunluğu ve
elektronik bant yapısı hesaplamaları, LnScO3 bileşiklerinin yalıtkan
bir malzeme olduğunu ve Γ-Γ noktasında doğrudan elektronik bant aralığına sahip
olduğunu göstermiştir. GGA (+U) hesaplaması, Sc-3d ve O-2p durumları
arasında güçlü bir hibritleşmenin olduğunu gösterir. Nadir toprak (Ln)-5d durumları bu hibritleşmeye bir miktar
katkıda bulunmaktadır. Elektronik yük dağılımı, (P)DOS ve BEC hesaplama
sonuçları, LnScO3 bileşiklerinin bağlanma davranışının kovalent ve
iyonik doğanın bir kombinasyonu olduğunu göstermektedir. Hesaplanan elastik
sabitler, bu bileşiklerin mekanik kararlılığa sahip olduğunu göstermektedir.
Elastik sabitler kullanılarak hem GGA hem de GGA+U’da hacim, kayma ve Young
modülü, Poisson oranı, anizotropi faktörü, ses hızı ve Debye sıcaklığı hesaplanmıştır.
Bileşiklerin fonon dispersiyon eğrileri ve fonon durum
yoğunlukları hesaplanmış olup, bileşiklerin tüm fonon titreşim kipleri Brillouin
bölgesinde pozitif olmasından dolayı bu bileşikler dinamik
olarak kararlıdırlar. Bileşiklerin entropi, ısı kapasitesi, iç enerji ve
serbest enerji gibi termodinamik özellikler incelenmiştir. Sonuçlarımız, GGA
hesaplamalarında Hubbard-U teriminin uygulanmasından yapısal ve elektronik
özelliklerin etkilendiğini ve hesaplanan örgü sabitlerinin, bağ uzunluğu ve bağ
açılarının deneysel değerlerden daha fazla saptığını, elektronik bant
aralığının ise deneysel değerlere yaklaştığını göstermektedir.