Ta katkılı Hf3AlC2 bileşiğinin yapısal, elektronik ve mekaniksel özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Özellikle, incelenecek bileşiklerin örgü parametreleri, elektronik bant yapıları, elastik sabitleri, kayma modülü, Young modülü, Poison oranı, anizotopi katsayıları gibi bazı temel fiziksel parametreleri hesaplanarak yorumlanacaktır. Ayrıca, x katkı oranına göre incelenecek olan bileşiklerin oluşum enerjileri ve elektronik durum yoğunluğundan yapısal kararlılıkları incelenecektir. Elde edilecek bulgular gelecekte yapılacak deneysel ve teorik çalışmalara öncü olacaktır. Bu bağlamda x kompozisyon oranına göre, (Hf1-xTax)3AlC2 (x = 0.1~0.9) bileşiklerinin temel fiziksel özellikleri DFT ile ilk kez bu tez kapsamında hesaplanacaktır. Thomas Lapau ve arkadaşları tarafından, 2017 yılında 312 MAX fazı yapısında olan Hf3SnC2, Zr3SnC2, ve Ti3SnC2 bileşikleri deneysel olarak sentezlenmiş ve bu bileşiklere Fe, Ni ve Co elementleri katkılandığında oluşacak yapısal etkiler incelenmiştir. Yine aynı yılda, M.Roknuzzaman ve arkadaşları tarafından teorik olarak, 312 MAX faz ailesine ait Hf3AlC2 bileşiğinin yapısal, elektronik, mekanik ve optik özellikleri detaylı bir şekilde incelenmiştir. 2020 yılında ise, Matteo Griseri ve arkadaşları tarafından (Ta1-xHfx)4AlC3 ve (Ta1-xNbx)4AlC3 (x = 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25) bileşikleri deneysel olarak incelenmiş ve bu iki kompozisyondaki x stokiyometrik oranı değiştikçe yapısal kararlılığın değişimine bakılmıştır.

In particular, some basic physical parameters such as mesh parameters, electronic band structures, elastic constants, shear modulus, Young's modulus, Poison ratio, anisotopy coefficients of the compounds to be studied will be calculated and interpreted. In addition, the formation energies of the compounds to be examined according to the x doping ratio and their structural stability from the electronic state density will be examined. The findings to be obtained will lead to experimental and theoretical studies to be carried out in the future. In this context, the basic physical properties of (Hf1-xTax) 3AlC2 (x = 0.1 ~ 0.9) compounds according to the x composition ratio will be calculated for the first time in this thesis with DFT. Thomas Lapau et al., Hf3SnC2, Zr3SnC2, and Ti3SnC2 compounds in 312 MAX phase structure were experimentally synthesized in 2017 and the structural effects that will occur when Fe, Ni and Co elements are added to these compounds were investigated. In the same year, the structural, electronic, mechanical and optical properties of Hf3AlC2 compound belonging to 312 MAX phase family were examined in detail by M. Roknuzzaman et al. In 2020, compounds (Ta1-xHfx) 4AlC3 and (Ta1-xNbx) 4AlC3 (x = 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25) were experimentally studied by Matteo Griseri et al. has been looked.