Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Merve ÖZCAN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Süleyman Çabuk
Özet:
Bazı B12-tabanlı
bor zengini rombohedral yapıdaki katı bileşiklerin (
-B12, B12O2,
B12P2, B12As2, B12C3,
B13C2 ve B13N2) P= 0-350 GPa basınç altında yapısal,
elektronik, Born etkin yük, elastik, termodinamik, titreşim ve optik özellikleri
yoğunluk fonksiyonu teorisi kapsamında ab initio yöntemiyle hesaplanmıştır. Tüm
bileşiklerin örgü parametreleri artan basınçla azama eğilimi göstermiştir. Bor
atomları ve arayer atomları arasında hesaplanan bağ uzunlukları basınç altında
azalmıştır. q→0 limitinde dinamik matrise analitik olmayan katkı ile belirlenen
Born etkin yük tensörleri ve optik dielektrik sabitleri hesaplanmıştır.
Elektronik özellikler GGA-PW91 ve kuazi-parçacık GW-GGA-PE olmak üzere iki farklı
fonksiyonelle hesaplanmıştır.
-B12, B12P2,
B12As2 ve B12C3 bileşiklerinin
yasak bant aralığı basınçla azalırken, B12O2 bileşiğin
bant aralığı basınçla artmaktadır. B13N2 ve B13C2
metalik özellik sergilerken, diğer bileşikler yarıiletken özellik göstermiştir.
Tüm bileşiklerin elastik sabitleri basınç altında artış eğilimi göstermektedir.
Elastik sabitler, ortam basıncında mekanik kararlılık şartını sağlamaktadırlar.
Bileşiklerin hacim, kayma ve Young modülü, ses hızı, Poisson oranı, Kristal
anizotropi, Vickers sertliği ve Debye sıcaklıkları elastik sabitler yardımıyla
elde edilmiştir. Bileşiklerin fonon dispersiyon eğrileri ve fonon durum
yoğunluğu direkt yöntem kullanılarak hesaplanmıştır. Bileşiklerin
entropi, ısı kapasitesi, serbest enerji ve iç enerjinin sıcaklıkla değişimi
elde edilmiştir. Optik hesaplamalar üç farklı yöntemle hesaplanmıştır: IPA, BSE
ve mBSE. Soğurma katsayısı, enerji kayıp fonksiyonu, kırılma indisi, sönüm
katsayısı, optik iletkenlik ve yansıtma gibi optik sabitler dielektrik
fonksiyonunun sanal ve reel kısmından elde edilmiştir. Hesaplanan bütün
fiziksel nicelikler mevcut deneysel ve teorik değerlerle karşılaştırılmıştır.