Nanomalzemelerin bilgisayar simülasyonu
Computer simulation of nanomaterials
- Tez No: 324492
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLAY DERELİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektronik durum yoğunluğu, Moleküler dinamik, Electronic state density, Molecular dynamic
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tek duvarlı karbon nanotüpler (TDKNT), 1-10 nm çapına ve bu çapa kıyasla daha uzun bir boya sahip, karbondan üretilen içi boş silindir şeklindeki yapılardır. TDKNT'lerin yapısı kiral vektörüyle tanımlanır. TDKNT'ler yapısal parametrelerine bağlı olarak metalik veya yarı iletken olabilirler.Tezin ilk bölümünde, (18,0), (19,0), (20,0) ve (22,0) zigzag TDKNT'lerin germe ? sıkıştırma etkisi altında elektronik (Fermi enerji seviyesi, elektronik durum yoğunluğu, enerji bant aralığı) ve fiziksel özellikleri (atomik koordinasyon sayısı, bağ-açısı, bağ-uzunluğu ve radyal dağılım fonksiyonu) Paralel N-Mertebe Sıkı-Bağ Moleküler Dinamik (SBMD) simülasyon yöntemi kullanılarak gerçek uzayda sıcaklık etkisini içerecek şekilde incelendi. Germe ? sıkıştırma etkisi altında (18,0), (19,0), (20,0) ve (22,0) zigzag TDKNT'lerin elektronik özelliklerinde metal ? yarıiletken, yarıiletken ? metal geçişleri gözlendi.İkinci bölümde, 300K sıcaklık değerinde farklı boylardaki (18,0), (19,0), (20,0) ve (22,0) zigzag TDKNT'lerin elektronik özellikleri incelendi. Bu çalışmada, TDKNT'ler nanokuşak (5 katman), 8, 20 ve 80 katmanlı yapılar olarak seçildi.Üçüncü bölümde, düşük ? yüksek sıcaklıklarda (18,0), (19,0), (20,0) ve (22,0) zigzag TDKNT'lerin elektronik ve fiziksel özelliklerinin değişimi incelendi.Tezin son bölümünde, yüksek sıcaklıklarda, germe ? sıkıştırma etkisi altında, yüksek sıcaklıklarda germe ? sıkıştırma etkisi altında (18,0), (19,0), (20,0) ve (22,0) zigzag TDKNT'lerin dayanıklılıkları incelendi.Çalışmalarımda, Tek duvarlı karbon nanotüp simülasyonu için Prof. Dr. Gülay DERELİ tarafından geliştirilen Paralel N-Mertebeli Sıkı-Bağ Moleküler Dinamik programı kullanıldı.
Özet (Çeviri)
A single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) are a hollow cylindrical structure of carbon atoms with a diameter that ranges from 1 to 10 nm and having a length longer than this diameter. The structure of single-walled carbon nanotubes is clearly described by a chiral vector. Depending on the structural parameters, single-walled carbon nanotubes can be either metallic or semiconducting.In the first part of this thesis, the electronic properties (Fermi energy level, electronic density of states, energy band gap) and physical properties (atomic coordination number, bond-angle, bond-length and radial distribution function) under various uniaxial strain values at elevated temperatures are investigated. During simulations, Order (N) Tight-Binding Molecular Dynamics technique in parallel environment which is improved and successfully applied to SWCNT simulations by G. Dereli was used. We studied (18,0), (19,0), (20,0) and (22,0) zigzag SWCNTs. Depending on the applied uniaxial strain, metal ? semiconductor and semiconductor ? metal transitions are observed.In the second part, the electronic properties of different sizes (18,0), (19,0), (20,0) and (22,0) zigzag SWCNTs at 300K are investigated. In this study, nanoribbon, 8, 20, and 80 layered structures were chosen.In the third part of the thesis, the electronic and physical properties of (18,0), (19,0), (20,0) and (22,0) zigzag SWCNTs at low and high temperature are investigated.In the last part of the thesis, durability of (18,0), (19,0), (20,0) and (22,0) zigzag SWCNTs are investigated. Deformations due to uniaxial strain and heating are studied.Order (N), paralel tight-binding molecular dynamics program which is improved and written by Prof. Dr. Gülay Dereli is used in SWCNT simulations.
Benzer Tezler
- Structural and thermodynamic analyses of peptide-based nanomaterials via molecular dynamics simulations
Peptit bazlı nanomalzemelerin moleküler dinamik simulasyonlar aracılığı ile yapısal ve termodinamik özelliklerinin analizi
ÖZGE ŞENSOY
Doktora
İngilizce
2011
BiyofizikKoç ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET SAYAR
- Hibrit üç yönlü periyodik minimal yüzeyli üç boyutlu grafen yapıların mekaniği ve tasarımı
The mechanics and design of hybrid triply periodic minimal surfaces of three dimensional graphene
OSMAN FURKAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KIRCA
- Molecular dynamics simulations of carbon-aluminum nanocomposites
Karbon-alüminyum nanokompozitlerinin moleküler dinamik simülasyonu
AHMET SEMİH ERTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MESUT KIRCA
- Nano kompozit malzemelerin manyetik özelliklerinin modellenmesi
Modelling of the magnetic properties of nano composite materials
ERTUĞRUL CEM BOLCAL
Doktora
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. HASAN ASLAN
- Ferromanyetik nano parçacıkların manyetik histerisinin Monte Carlo Yöntemi ile incelenmesi
Investigation of magnetic hysteria of ferromagneti̇c nanoparticles of Monte Carlo method
NAZLI ATİKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAHİN AKTAŞ