Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/11499/2572
Title: Hg kalkojenit malzemelerin yoğunluk fonksiyonel teorisine dayalı ab-initio yöntemi ile fiziksel özelliklerinin belirlenmesi
Other Titles: Investigation of physical properties of hg chalcogenide materials by ab-initio method based on density functional theory
Authors: Düz, Ismahan
Advisors: Sevgi Özdemir Kart
Keywords: Hg Kalkojenitler
Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi
Elastik Sabitleri
İzotropik Mekanik Özellikler
Debye Sıcaklığı
Hg Chalcogenides
Density Functional Theory
Elastic Constants
Isotropic Mechanical Properties
Debye Temperature
Publisher: Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Abstract: Bu çalışmada; Hg kalkojenit malzemelerinin basınca bağlı olarak değişen fazlarının Yoğunluk Fonksiyonel Teorisine dayalı ab-initio toplam enerji hesaplamaları yapılmıştır. Elektron-iyon etkileşimi; izdüşümsel birleştirilmiş dalga potansiyelleri ile birlikte Genelleştirilmiş Gradyent Yaklaşımı kullanılarak tanımlanmıştır. Durum denklem parametreleri ve faz geçiş yolları; sırasıyla enerjinin hacme göre değişiminden ve entalpi basınç ilişkisinden elde edilmiştir. Elastik sabitleri ise deformasyon matrisinin uygulandığı sistemde toplam enerjinin deformasyon parametresine bağlı değişiminden bulunmuştur. Toplam enerji hesaplamalarından Hg kalkojenit malzemelerine ait fazların yapısal özelliklerinin mevcut deneysel ve diğer teorik çalışmalarla uyumlu olduğu tespit edilmiştir. HgSe ve HgTe malzemelerinde faz geçiş sırasının B3?B9?B1?B33?B2 şeklinde olduğu belirlenmesine rağmen HgS malzemesinde ise B3?B9?B1?B33?Pmmn?B2 biçiminde olduğu tespit edilmiştir. HgSe, HgTe ve HgS malzemelerinin 0 GPa basınçta elastik sabitleri hesaplanmıştır. Elde edilen elastik sabiti sonuçlarının mevcut deneysel ve teorik çalışmalarla kıyaslanabilecek düzeyde olduğu bulunmuştur. Ayrıca HgSe malzemesinin tüm fazlarının elastik sabitlerinin basınca bağlılığı araştırılmıştır. HgSe polimorfunun; bulk modülü, kesme modülü, Young modülü ve Poisson oranı gibi izotropik mekanik özellikleri ve Debye sıcaklığı gibi termodinamik özellikleri incelenmiştir.
In this study, ab-initio total energy calculations based on Density Functional Theory are performed for the pressure induced phases of Hg chalcogenide materials. Electron-ion interaction is defined by using the Generalized Gradient Approximation with the projector augmented wave potentials. The equation of state parameters and the phase transition paths are obtained from the energy-volume and enthalpy versus pressure relations, respectively. Elastic constants are obtained from total energydeformation parameter landscape in the system to which the deformation matrix is applied. It has been determined from the total energy calculations that the structural properties of the phases of Hg chalcogenide materials are compatible with the existing experimental and other theoretical studies. It is reported that the phase transition sequence of HgSe and HgTe materials is B3?B9?B1?B33?B2, but for HgS material, it is B3?B9?B1?B33?Pmmn?B2. Elastic constants of HgSe, HgTe and HgS materials are calculated at 0 GPa. It is found that the results of elastic constant obtained are comparable to those of the available experimental and theoretical studies. Furthermore, the pressure dependence of the elastic constants are investigated for the HgSe chalcogenide in all pressure induced phases. The isotropic mechanical properties of the HgSe polymorph such as bulk modulus, shear modulus, Young's modulus and Poisson's ratio, and the thermodynamic properties such as Debye temperature are investigated.
Description: Bu tez çalışması Pamukkale Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından 2014FBE062 nolu proje ve TÜBİTAKBİDEB tarafından 2211-A Genel Yurt İçi Doktora Burs Programı ile desteklenmiştir.
URI: https://hdl.handle.net/11499/2572
Appears in Collections:Tez Koleksiyonu

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Ismahan Düz.pdf4.23 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open
Show full item record



CORE Recommender

Page view(s)

92
checked on May 27, 2024

Download(s)

238
checked on May 27, 2024

Google ScholarTM

Check





Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.