Geri Dön

First principles investigation of lattice dynamical properties of Cu-based chalcopyrite semiconductors and high dielectric constant materials

Temel ilkelerle bakır tabanlı kalkopirit yarı iletkenler ve yüksek dielektrik sabitli malzemelerin örgü dimamiği özelliklerinin incelenmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 177140
  2. Yazar: CİHAN PARLAK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. RESUL ERYİĞİT
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2008
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Abant İzzet Baysal Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bakır tabanlı üçlü yarıiletkenlerin yapısal, elastik ve örgü dinamiği özelliklerinin basınca bağımlılığı ve çok yüksek genişlikte düşük frekans dielektrik sabitli bazı perovskite yapıların elektronik, yapısal ve dielektrik özelliklerinin temel ilkelerden incelenmesi olarak iki konu çalışmayı planlamıştık.Öncelikle kalkopirit yarı iletkenler CuGaSe2 and CuAlS2'nin hacime bağlı elastik ve örgü dinamiği özellikleri üzerine ab initio hesaplamalar yaptık. Hesaplamalar yerel yoğunluk yaklaşımı çerçevesinde norm korunumlu sanal potansiyeller ve düzlem dalga tabanı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Born etkin yük tensörleri, dielektrik geçirgenlik tensörleri, Brillouin bölge merkezli fonon frekansları ile bunların grüneissen parametreleri, yoğunluk fonksiyonel tedirginme teorisi kullanılarak hesaplandı. Hesaplanan büyüklüklerin grüneissen parametreleri çinkoblende türü yapıların ki ile aynı biçimde olduğu bulundu. Ayrıca hesaplanan elastik-sertlik katsayılarının sanal kübik davranış gösterdiği tespit edildi.Ikinci araştırma konusu olarak, yüksek dielektrik sabitli perovskite türevi oksit Na1/2Bi1/2Cu3Ti4O12 malzemesinin elektronik, dielektrik ve örgü dinamiği özelliklerinin ab initio sonuçlarını rapor ettik. Hesaplamalar yerel spin yoğunluk yaklaşımı, norm korunumlu sanal potansiyeller ve düzlem dalga tabanı kullanılarak yapıldı. Taban durumu direk bant aralıklı antiferromanyetik yarıiletken olarak bulundu. Born etkin yük tensörleri, dielektrik geçirgenlik tensörleri ve Brillouin bölge merkezli fonon frekansları gibi örgü dinamiği özellikleri yerel yoğunluk tedirginme teorisi ile hesaplanarak, daha önce sıklıkla çalışılan CaCu3Ti4O12 ve CdCu3Ti4O12 malzemelerine benzerlik gösterdiği tespit edildi. Hesaplanan elektronik (?o=11.5) ve statik (??=150) dielektrik katsayıları, gözlenen yüksek dielektrik katsayılarının dışsal nedenli olduğunu göstermiştir. Statik dielektrik sabitine temel katkı düşük frekanslı (50 1/cm) yüksek mod etkin yüke sahip kızıl ötesi aktif moddan geldiği bulundu.

Özet (Çeviri)

We have planned to study two subjects: First principle investigation of hydrostatic pressure dependence of structural, elastic and lattice dynamical properties of Cu-based ternary semiconductors and electronic, dielectric and lattice dynamical properties of some perovskite structures that have very large low frequency dielectric constants.Firstly we have performed an ab initio study of volume dependence of elastic and lattice dynamical properties of chalcopyrite semiconductor CuGaSe2 and CuAlS2. The calculations have been carried out within the local density functional approximation using norm-conserving pseudopotentials and a plane-wave basis. Born effective charge tensors, dielectric permitivity tensors, the phonon frequencies at the Brillouin zone center and their Grüneisen parameters are calculated using density functional perturbation theory. We compare the Grüneisen parameters of the calculated quantities with those of zinc-blende type materials and found similar trends. Calculated elastic stiffness constants show pseudocubic behavior.As a second research topic, we report the results of an ab initio study of electronic, dielectric and lattice dynamical properties of high dielectric constant perovskite-derived oxide Na1/2Bi1/2Cu3Ti4O12. The calculations have been carried out within the local spin density functional approximation using normconserving pseudopotentials and a plane-wave basis. The ground state is found to be antiferromagnetic direct-band gap semiconductor. Lattice dynamical properties, such as Born effective charge tensors, dielectric permittivity tensors, and phonon frequencies at the Brillouin zone center were calculated using density functional perturbation theory and found to be similar to more studied CaCu3Ti4O12 and CdCu3Ti4O12 compounds. The calculated electronic (?o=11.5) and static (??=150) dielectric constants indicate that the observed high dielectric constant is extrinsic in origin. The main contribution to the static dielectric constant is found to be due to a low frequency (50 1/cm) infrared-active mode which has a large mode effective charge.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    177131

    Ab initio pressure-dependent lattice dynamics and elastic properties of chalcopyrite semiconductor cualse$_2$ and oxides, hydrides and borides of rare-earths

    Kalkopirit yarıiletken cualse$_2$'nin ve nadir-toprak oksit, hidrit ve boratlarının basınç-bağımlı örgü dinamiksel ve elastik özelliklerinin Ab initio yöntemlerle incelenmesi

    TANJU GÜREL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAbant İzzet Baysal Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. RESUL ERYİĞİT

  2. Tez No

    153065

    Sn (001)(2x1) yüzeyinin yapısal elektronik ve titreşim özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of the structural, electronic and dynamical properties of α-Sn (001)(2x1)surface

    TAYFUR TAMER GÜZELSOY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    Fizik ve Fizik MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. HÜSEYİN MURAT TÜTÜNCÜ

  3. Tez No

    66885

    Taşıyıcı sistemi düşeyde düzensiz binaların statik ve dinamik olarak incelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    DENİZ GÜNEY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NECMETTİN GÜNDÜZ

  4. Tez No

    170811

    Functionalization of carbon nanotubes

    Karbon nanotüplerinin fonksiyonelleştirilmesi

    SEFA DAĞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2005

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Fizik Bölümü

    PROF. SALİM ÇIRACI

  5. Tez No

    180198

    MgAuSn bileşiğinin elektronik yapısının ve titreşim özelliklerinin yoğunluk fonksiyon teorisi ile incelenmesi

    Investigation of electronic structure and vibrational properties of the MgAuSn compund within density functional theory

    NİHAT ARIKAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. GÖKAY UĞUR

Geri Dön