First principles study of 2D gallium nitride and aluminium nitride in square-octagon structure
2B kare-sekizgen yapılı galyum nitrür ve alüminyum nitrür temel prensip hesaplanması
- Tez No: 470049
- Danışmanlar: PROF. DR. SALİM ÇIRACI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez düz, bağımsız tek tabaka kare-sekizgen (so) GaN ve AlN yapılar hakkındadır. Yoğunluk fonksiyonu teorisi (YFT) kullanılarak tek tabaka ve çoklu tabakalı so-GaN ve so-AlN yapıların, kararlılıkları, elektronik özellikleri ve fonksiyonelleştirilmeleri; adsorbe atomlar ve atomik boşluklar, temel prensipler pseudo potansiyel düzlem dalga hesapları kullanarak inceledik. Dinamik ve termal kararlıkların kapsamlı bir analizini, temel prensipler sonlu sıcaklık moleküler dinamiği ve kızıl ötesi Raman aktif modların birlikte analiz edildiği fonon hesaplarına göre yaptık. Bu GaN ve AlN'ın tek katmanlı kare-sekizgen yapıları, yöne bağımlı mekanik özellikler gösterir ve altıgen emsallerine kıyasla daha küçük, temel dolaylı bant aralıklarına sahipler. Bu YFT band aralıkları, düzeltmelerle artabilirler ve daha da geniş olabilirler de. Tek doğrultuda ve çift doğrultuda çekme deformasyonları altında temel band aralıkları azalır ve kapanabilirler. Tek katmanların üst üste yığılmasıyla oluşturulan çift katmanlı, üç katmanlı ve üç boyutlu (3B) katmanlı yapıların enerjetikleri, bağlanmaları ve sonuçta oluşan elektronik yapıları incelendi. van der Waals yapılarına kıyasla, katmanlar arasında bariz bir kimyasal bağ kurulması, bağlanmayı etkiler ve bükülmelere neden olarak düzlemsel geometriyi değiştirir. Yığılma dizilenmesine ve geometrisine bağlı olarak, enerjetikleri, zayıf dikey bağların sayısı ve direkt band aralıklı elektronik yapıları, ayarlanabilir geniş bir çeşitlilik umudu vaad eden ilgi çekici varyasyonlar gösterir. Ayrıca, tek katmanlı yapıların elektronik ve manyetik özellikleri, çeşitli atomların adsorpsiyonu ya da nötr katyon-anyon boşluğu yaratılarak modi fiye edilebilir. Tek tabaka so-GaN ve so-AlN yapılarının düz ve dikey heteroyapıları, gelecek çalışmaları olarak düşünülebilirler.
Özet (Çeviri)
This thesis, deals with the planar free-standing, single-layer, square-octagon (SO) structures of GaN and AlN. We investigated single-layer and multilayer so-GaN and so-AlN structures, their stability, electronic properties and functionalization; adatom and vacancies using fi rst principles pseudopotential plane wave calculations. We performed an extensive analysis of dynamical and thermal stability in terms of ab-initio finite temperature molecular dynamics and phonon calculations together with the analysis of Raman and infrared active modes. These single layer square-octagon structures of GaN and AlN display directional mechanical properties, and have fundamental indirect band gaps, which are smaller than their hexagonal counter parts. These DFT band gaps, however, increase and become wider upon correction. Under uniaxial and biaxial tensile strain the fundamental band gaps decrease and can be closed. The energetics, binding and resulting electronic structure of bilayer, trilayer and 3D layered structures constructed by stacking of the single layers were examined. In contrast to the van der Waals solids, a signi cant chemical bonding between layers affects the binding and transforms the planar geometry by inducing buckling. Depending on the stacking sequence and geometry, energetics, number of weak vertical bonds and direct band gap electronic structure display interesting variations promising a wide range of tunability. Furthermore, electronic and magnetic properties of these single-layer structures can be modi ed by adsorption of various adatoms, or by creating neutral cation-anion vacancies. As a future work, in-plane and vertical heterostructures of single layer so-GaN and so-AlN structures could be considered.
Benzer Tezler
- First-principles study of binary group IV-V polymorphs in 2D tetrahex structure
Başlık çevirisi yok
SOHEIL ERSHADRAD
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DR. SEYMUR JAHANGIROV
- A first-principles study of defects and adatoms on silicon carbide honeycomb structures
Balpeteği yapısında SiC üzerindeki hataların ve ilave atomların etkisinin ilk prensiplerden incelenmesi
ERMAN BEKAROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. SALİM ÇIRACI
- Development of 2D nonlinear finite element algorithms and computational procedures for historical structures
Başlık çevirisi yok
ANDRES MENA CABRERA
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Deprem MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YASİN FAHJAN
- Üç boyutlu (3D) animasyon çalışmalarında gerçekçilik kavramının incelenmesi ve bir uygulama çalışması
Examination of the realism concept in three dimensional (3D) animations and a practice study
SADİ KERİM DÜNDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Güzel SanatlarHacettepe ÜniversitesiGrafik Ana Sanat Dalı
PROF. NAMIK KEMAL SARIKAVAK
- Mimaride ritmin geleneksel Urfa sokaklarında temel tasar öge ve ilkeleri bakımından gündelik yaşam bağlamında değerlendirilmesi
The evaluation of the rhythm in architecture in context of daily life in context of basic design items and principles on traditional Urfa streets
MEHMET EMİN ŞAHİNALP
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
MimarlıkDicle ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BERİVAN ÖZBUDAK AKÇA