Özetler kitapçığı

99
HTTP://WWW.FEN.BILKENT.EDU.TR/~YMF [email protected] FACEBOOK.COM/YMFANKARA 19. YOĞUN MADDE FİZİĞİ ANKARA TOPLANTISI ÖZETLER 20 ARALIK 2013 BİLKENT ÜNİVERSİTESİ MİTHAT ÇORUH AMFİ

Upload: dangcong

Post on 16-Jan-2017

292 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Özetler Kitapçığı

HTTP://WWW.FEN.BILKENT.EDU.TR/[email protected]/YMFANKARA

19. YOĞUN MADDE FİZİĞİANKARA TOPLANTISI

ÖZETLER

20 ARALIK 2013BİLKENT ÜNİVERSİTESİ MİTHAT ÇORUH AMFİ

Page 2: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği Ankara Toplantıları Bilkent Üniversitesi, Mithat Çoruh Amfisi

YMF-19 Program

Güncelleme: 10 Aralık 2013

20 Aralık 2013 (Cuma)

08:30-09:00 Fuaye KAYIT

09:00-09:15 Açılış

Başkan E. Duman (Ankara) Konuşmacılar, lütfen önceden konuşmanızı yükleyiniz

09:15-09:40 S1 M. Işkın (Koç) Spin-yörünge etkileşimli fermiyonik gazların süperakışkan

özellikleri

09:40-10:05 S2 İ. Dinçer (Ankara)

Film kalınlığının ve kompozisyonun epitaksiyel Ni-Mn-Sn

ince filmlerinin martensitik faz geçişleri ve manyetik

özellikleri üzerine etkisi

10:05-10:30 S3 B. Tekin (ODTÜ) Anderson-Higgs mekanizması

10:30-11:00 Çay Arası (Fuaye) Posterlerin Görülmesi

Başkan H. Toffoli (ODTÜ) Konuşmacılar, lütfen önceden konuşmanızı yükleyiniz

11:00-11:25 S4 S. Elagöz (Cumhuriyet) MOCVD ile epitaksiyel kristal büyütme teknikleri

11:25-11:50 S5 F. Ö. İlday (Bilkent) Kendiliğinden organize, lazer güdümlü nanoyapılandırma:

doğrusal olmayan fotonik sistemlerin yönetimi

11:50-12:15 S6 E. Taşçı (ODTÜ) Grup teorisinin yapısal faz geçişlerine uygulanması: PZT

örneği

12:15-12:30 S7 T. Zerrin (Hacettepe)

Çalışma basıncının DC magnetron kopartma tekniği

ile hazırlanan elmas benzeri karbon ince filmlerin

optik özellikleri üzerindeki etkisi

12:30-14:00 Öğle Arası Posterlerin Görülmesi

Başkan Ş. Çetin (Gazi) Konuşmacılar, lütfen önceden konuşmanızı yükleyiniz

14:00-14:25 S8 A. Erol (İstanbul) Bant aralığı mühendisliğinde yeni bir açılım: uyumsuz

yarıiletken alaşımlar

14:25-14:50 S9 İ. Adagideli (Sabancı) Düzensiz nanotellerde Majorana fermionları

14:50-15:15 S10 M. Z. Baykara (Bilkent)

Sürtünmenin atomik temellerinin peşinde: antimon

nanoparçacıklar vasıtasıyla nano boyutta sürtünme

çalışmaları

15:15-16:00 Çay Arası (Fuaye) Posterlerin Görülmesi

Başkan A. Ceylan (Hacettepe) Konuşmacılar, lütfen önceden konuşmanızı yükleyiniz

16:00-16:25 S12 O. Gürlü (İTÜ) Grafen'in farklı yüzeylerde taramalı uç mikroskopi

teknikleri ile incelenmesi: Ne görüyoruz?

16:25-16:50 S13 B. Lişesivdin (Gazi) SiC üzerine büyütülen grafen yapılarda elektriksel

iletim kanallarının ayrıştırılıp incelenmesi

16:50-17:15 S14 H. Sevinçli (İYTE) Grafen tabanlı sistemlerde termal ve termoelektrik

özellikler

17:15-17:30 S15 E. O. Polat (Bilkent) Grafen süperkapasitör tabanlı geniş bant optik

modulatörler

Page 3: Özetler Kitapçığı

Teşekkür

Bir günlük etkinlik olmasına karşın 30 yıl kadar öncesine giden bu geleneğimizi aynı düzeyde

devam ettirebilmek adına aldığımız değerli yardımlar için nacizane teşekkürlerimizi ifade

etmek istiyoruz. Bilkent Üniversitesi Fizik Bölümündeki genç meslektaşlarımızın önemli

katkılarını öncelikle belirtmemiz gerekir; bilhassa toplantının afiş, web sayfası/facebook

hesaplarını yöneten Ertuğrul Karademir ve özet kitapçığının düzelti ve redaksiyonunu yapan

F. Nur Ünal'a özverili çalışmaları için teşekkürlerimiz iletiyoruz. Toplantının kayıt ücretsiz

kalmasını sağlayan Bilkent Üniversitesi Fizik Bölüm Başkanı Prof. Dr. Atilla Erçelebi,

logoları kapakta yer alan hepsi meslektaşımız olan sponsor firmalarımıza, ve ayrıca özet

kitapçığının basımını her yıl olduğu gibi bu yıl da üstlenen sayın Mehmet Türken'e maddi

desteklerinden dolayı teşekkür ederiz. En son olarak, kısa duyuru süresine karşın toplantıya

ilgi gösterip 85 sunumla toplantının bilimsel derinliğini oluşturan yoğun madde fiziği

camiamıza şükranlarımızı sunuyoruz.

YMF Düzenleme Kurulu

Ceyhun Bulutay (Bilkent Üniversitesi)

Abdullah Ceylan (Hacettepe Üniversitesi)

Mehmet Çakmak (Gazi Üniversitesi)

S. Şebnem Çetin (Gazi Üniversitesi)

İlker Dinçer (Ankara Üniversitesi)

Eyüp Duman (Ankara Üniversitesi)

Yalçın Elerman (Ankara Üniversitesi)

Recai Ellialtıoğlu (Hacettepe Üniversitesi)

Şinasi Ellialtıoğlu (TED Üniversitesi)

Tezer Fırat (Hacettepe Üniversitesi)

Oğuz Gülseren (Bilkent Üniversitesi)

Bekir Sıtkı Kandemir (Ankara Üniversitesi)

Süleyman Özçelik (Gazi Üniversitesi)

Mehmet Parlak (Orta Doğu Teknik Üniversitesi)

Hande Toffoli (Orta Doğu Teknik Üniversitesi)

Page 4: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği, Ankara Toplantıları Geçmiş Toplantılar

YMF 1 Katıhal Fiziği Toplantısı Hacettepe Üniversitesi 7 Şubat 1984

YMF 2 II. Yoğun Madde Fiziği -

Ankara Seminerleri Bilkent Üniversitesi 1992

YMF 3 III. Yoğun Madde Fiziği -

Ankara Seminerleri Ankara Üniversitesi 1993

YMF 4 IV Yoğun Madde Fiziği -

Ankara Seminerleri Hacettepe Üniversitesi 30 Kasım 1994

YMF 5 Yoğun Madde Fiziği - Ankara

Seminerleri V

Orta Doğu Teknik

Üniversitesi 7 Mart 1997

YMF 6 Yoğun Madde Fiziği - Ankara

Seminerleri VI Gazi Üniversitesi 28 Kasım 1997

YMF 7 Yoğun Madde Fiziği - Ankara

Seminerleri VII Bilkent Üniversitesi 30 Kasım 1998

YMF 8 8. Yoğun Madde Fiziği -

Ankara Toplantısı Bilkent Üniversitesi 9 Kasım 2001

YMF 9 9. Yoğun Madde Fiziği -

Ankara Toplantısı Bilkent Üniversitesi 20 Aralık 2002

YMF 10 10. Yoğun Madde Fiziği -

Ankara Toplantısı Hacettepe Üniversitesi 14 Kasım 2003

YMF 11 11. Yoğun Madde Fiziği -

Ankara Toplantısı Gazi Üniversitesi 3 Aralık 2004

YMF 12 12. Yoğun Madde Fiziği -

Ankara Toplantısı Ankara Üniversitesi 18 Kasım 2005

YMF 13 13. Yoğun Madde Fiziği -

Ankara Toplantısı

Orta Doğu Teknik

Üniversitesi 3 Kasım 2006

YMF 14 14. Yoğun Madde Fiziği -

Ankara Toplantısı Hacettepe Üniversitesi 2 Kasım 2007

YMF 15 15. Yoğun Madde Fiziği -

Ankara Toplantısı Bilkent Üniversitesi 7 Kasım 2008

YMF 16 16. Yoğun Madde Fiziği -

Ankara Toplantısı Gazi Üniversitesi 6 Kasım 2009

YMF 17 17. Yoğun Madde Fiziği -

Ankara Toplantısı Ankara Üniversitesi 5 Kasım 2010

YMF 18 18. Yoğun Madde Fiziği -

Ankara Toplantısı

Orta Doğu Teknik

Üniversitesi 25 Kasım 2011

YMF 19 19. Yoğun Madde Fiziği -

Ankara Toplantısı Bilkent Üniversitesi 20 Aralık 2013

Page 5: Özetler Kitapçığı
Page 6: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

SÖZLÜ

SUNUMLAR

Page 7: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

S1

Spin-yörünge Etkileşimli Fermiyonik Gazların Süperakışkan Özellikleri

Menderes Işkın

1

1Koç Üniversitesi, Fizik Bölümü, İstanbul

Soğuk atom gazları alanındaki çalışmalar 1995 yılında Bose-Einstein yoğuşmasının gözlemlenmesinden sonra

hızlı bir biçimde gelişim kat etmiştir. Bu sistemlerin en önemli özellikleri deneylerin kuramsal olarak kolay ve

basit bir şekilde modellenebilmesi ve modellemelerdeki parametrelerin de deneylerde kolaylıkla

değiştirilebilmesidir. Örneğin, çalışılmak istenen fiziksel olaya göre hem Bozonik hem de Fermiyonik kuvantum

istatistiklerine uyan atomlar veya bunların karışımı kullanılabilir; atomların sayısı ayarlanabilir; atomlar nötr

oldukları için arası etkileşimin şiddeti ve mesafesi azaltılıp artırılabilir ve bu etkileşimin çekici veya itici olması

sağlanabilir; atomlar lazerlerle oluşturulan ve tüm özellikleri kontrol edilebilen optik örgülere aktarılabilir; bu

örgüler kusursuz olup fonon (phonon) ya da yabancı madde (impurity) barındırmazlar; optik örgüler sayesinde

atomlar iki ya da bir boyuta da indirgenebilir.

Öte yandan katı-hal fiziğindeki birçok ilginç gözlem ya elektronlar elektrik veya manyetik alanlara

yerleştirildiğinde ya da spin-yörünge etkileşimine sahip oldukları zaman ortaya çıkar. Yukarıda bahsi geçen

bütün avantajlarına rağmen atomlar yüksüz yani nötr oldukları için elektronların sahip olduğu bu tip etkileşimler

soğuk atom sistemlerinde doğal olarak yoktur. Fakat, son dört yılda geliştirilen yeni kuantum-optik teknikleri ile

atom-ışık etkileşmeleri kullanılarak, yapay ayar alanlarının ve özellikle spin-yörünge etkileşiminin

oluşturulması mümkün hale gelmiştir. 2009 yılından bu yana yapılan deneylerde hem yapay tekdüze (uniform)

ayar alanları, manyetik alanlar, elektrik alanlar hem de spin-yörünge etkileşimi önce Bozonik daha sonra da

Fermiyonik atomlarla oluşturulabilmiştir.

Kontrol edilebilir yapay ayar alanlarının oluşturulması soğuk atom fiziği alanında şu ana kadar gelinen en

önemli aşama olmakla birlikte bilimin diğer alanlarına da yaygın etkisi olacağı kesindir. Örneğin, katı-hal

sistemlerinde yaygın bir biçimde çalışılmış ve halen önemli bir konu olarak güncelliğini koruyan spin-yörünge

etkileşmelerinin yakın zamanda keşfedilmiş en önemli sonuçlarından bir tanesi de teknolojik olarak büyük

potansiyele sahip olduğu düşünülen ve topolojik yalıtkan olarak adlandırılan malzemelerdir. Bu malzemelerin

en temel özelliklerinden bir tanesi iç kısımlarında (bulk) yalıtkan olmasına karşılık yüzey veya kenarlarında

(surface or edge) iletken yani metalik olması ve bu özelliklerinin de topolojik olarak yerel bozukluklardan

korunaklı olmasıdır. Bu konuşmamda spin-yörünge etkileşimine sahip atomik sistemler üzerine yaptığım

çalışmalardan bahsedeceğim.

Page 8: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

S2

Film Kalınlığı ve Komposizyonun Epitaksiyel Ni-Mn-Sn İnce Filmlerinin Martensitik

Faz Geçişleri ve Manyetik Özellikleri Üzerine Etkisi

I. Dincer1, E. Yüzüak

1,2, Y. Elerman

1, A. Auge

3, N. Teichert

3 and A. Hütten

3

1Fizik Mühendisliği Bölümü, Mühendislik Fakültesi, Ankara Üniversitesi, Beşevler, Ankara

2Nanoteknoloji Mühendisliği Bölümü, Mühendislik Fakültesi, R.T.E. Üniversitesi, Rize

3Department of Physics, Thin Films and Physics of Nanostructures, Bielefeld University, Bielefeld, Germany

Ferromanyetik şekil hafıza alaşımları, sıcaklık, basınç veya manyetik alan uygulanarak kontrol edilebilen

Martensitik faz geçişi gösteren alaşımlardır. Bu özellik, bu tür alaşımları aktuatörlerde ve manyetik

soğutucularda kullanılabilir yapmaktadır. Gelecekteki mikro soğutma cihazları ve nanoelektromekanik

sistemlerin yapılması için, ferromanyetik şekil hafıza alaşımları yani Ni-Mn-X (X:Ga, In, Sn, Sb) Heusler

alaşımları çok önemli olacaktır. Bu yüzden manyetik şekil hafıza etkisi gösteren Heusler alaşımlarının ince

filmlerinin detaylı olarak incelenmesi gerekmektedir. Yapılan çeşitli deneysel ve teorik çalışmalara göre

Martensitik faz geçiş sıcaklığı tanecik boyutu ve film kalınlığının bir fonksiyonu şeklindedir. İnce filmler büyük

yüzey-hacim oranına sahip olduğu için manyetik soğutucular için çok önemlidir. Bu bağlamda Ni-Mn-Sn

Heusler alaşımlarının ince filmlerini incelenmesi bunların teknolojideki uygulanabilirliği için oldukça önemli

bilgiler sağlayacaktır [1]. İki farklı kompozisyona sahip ve değişik kalınlıklardaki (10-200 nm) Ni-Mn-Sn ince

filmleri epitaksiyel olarak MgO(001) alttaş üzerine “magnetronsputtering” yöntemiyle elde edilmiştir. Bu ince

filmlerin yapısal özellikleri ve kompozisyonları TEM, x-ışını kırınımı, x-ışını reflektometri ve x-ışını floresans

ölçümleriyle belirlenmiştir. Elektriksel direnç ve manyetik özellikleri belirlemek için, 10-370 K sıcaklık

aralığında ölçümler yapılmıştır. Ayrıca bu ince filmlerin manyetik entropi değişim değerleri, ısıtma ve soğutma

yönünde yapılan ölçümler ve Maxwell bağıntısı kullanılarak hesaplanmıştır. Maksimum manyetik entropi

değişim değerleri H=1T için ısıtma yönünde 1.6 J.kg-1

.K-1

ve soğutma yönünde 1.5 J.kg-1

.K-1

olarak

belirlenmiştir [2]. Elde edilen bu sonuçlar manyetokalorik malzemelerin ince filmlerinin, üstün özellikleri

nedeniyle, manyetik soğutucularda kullanılabileceğini göstermiş ve mikro manyetik soğutucuların yapılmasının

önünü açmıştır.

Şekil 1. 100 nm kalınlığında Ni-Mn-Sn ince filmin TEM resmi

Teşekkür: Bu çalışma TÜBİTAK (109T582) ve DLR (01DL12010-SuBuTu) tarafından desteklenmiştir.

Kaynakça

1. N. Teichert, A. Auge, A. Hütten, E. Yüzüak, I. Dincer and Y. Elerman. Phys. Rev. B, Gönderildi.

2. E. Yüzüak, I. Dincer, Y. Elerman, N. Teichert, A. Auge and A. Hütten. Applied Phys. Let., 103 (2013) 222403.

Page 9: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

S3

Anderson-Higgs Mekanizması

Bayram Tekin

ODTÜ Fizik Bölümü, 06800, Ankara

2012 yılında Higgs parçacığının bulunması ile temel parçacıkların kütle kazanma mekanizmasının, 1964

yılında teorik olarak öngörüldüğü gibi, ayar simetrilerinin kırılması sonucunda olduğu deneysel olarak

ispatlandı. Konuşmamızda önce Schwinger’in, ardından Anderson’un çalışmaları ile başlayan, Higgs, Englert,

Brout, Guralnik, Hagen, Kibble gibi pek çok araştırmacının katkıları sonucunda olgunlaşan, ve

süperiletkenlerden zayıf etkileşime kadar pek çok fiziksel süreçlerde rol oynayan, simetri kırılma

mekanizmasını özetleyeceğiz.

Page 10: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

S4

MOCVD ile Epitaksiyel Kristal Büyütme Teknikleri

Sezai ELAGÖZ1,2,3

1Cumhuriyet Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü, 58140, Sivas

2Cumhuriyet Üniversitesi Nanoteknoloji Mühendisliği Bölümü, 58140, Sivas

3Cumhuriyet Üniversitesi Nanofotonik Araştırma Merkezi, 58140, Sivas

MOCVD organometalik ve hidrit kaynakların

kullanımı ile epitaksiyel homo yada hetero kristal

yapılar büyütülmesine olanak sağlayan (Şekil 1) bir

kristal büyütme tekniğidir. “Organometalik kimyasal

buhar biriktirme” anlamına gelen bu teknik MOCVD

kısaltması dışında OMCVD, MOVPE, OMVPE vb.

kısaltmalar ile de bilinmektedir. Bir diğer önemli

teknik olan MBE (Moleküler Demet Depolama)

sistemi ve bunların hibritleri (örneğin MOMBE, PA-

MOCVD vb.) ile yapılan birçok kristal büyütme

tekniği mevcuttur ve her birinin diğerlerine göre

farklı üstünlükleri vardır. Ülkemizde yapılan

epitaksiyel kristal büyütme çalışmaları yeni

sayılabilir, Gazi Üniversitesinde kurulan ilk MBE

sistemini ODTÜ, Eskişehir Anadolu ve Fatih

Üniversitesinde kurulan MBE sistemleri takip etti.

Aselsan’a kurulan MBE sistemi ile de Türkiye’de ilk

defa bir sanayi kuruluşu MBE imkânına sahip oldu.

Ancak, bu gelişmelere rağmen dünyadaki sayılara

bakıldığında ülkemizde bulunan MBE sistemleri

olması gereken seviyede değildir. MOCVD sistemleri

açısından ise bu durum daha da kötüdür. Türkiye’de

şu anda iki MOCVD sistemi mevcuttur. Bu sayıların

artması yapılacak çalışmaların çeşitlenmesine de

imkân sağlayacaktır. Söz konusu sistemlerin fiyatları,

işletiminde karşılaşılan güçlükler ve yetişmiş insan

gücü eksikliği bu sayıların istenilen düzeyin altında

olmasının önemli sebeplerindedir.

Şekil 1: MOCVD ile GaAs homo-epitaksi

Bu konuşmada; MOCVD ile kristal büyütme

tekniği, Cumhuriyet Üniversitesi Nanofotonik

Merkezi’nde bulunan MOCVD sistemi ve

yapılan III/V grubu As/P tabanlı (GaAs, InxGa1-

xAs, InP,…) ve N tabanlı (GaN, AlxGa1-xN,…)

kristal büyütme çalışmaları anlatılacaktır.

Tutmaç

Alttaş

As

Ga

Ga

Ga

As

AsAs

As

Ga

As

Ga

Arsenik

Galyum

Hidrojen

Karbon

As AsAs

Page 11: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

S5

Nonlinear Engineering in Photonics:

Self-Organized Laser-Driven Nanostructure Formation F. Ömer İlday

1

1Bilkent Üniversitesi, Fizik Bölümü, 06800, Ankara

Structure and functionality arises in nature often through an interplay of nonlinear feedback mechanisms. While

emergent phenomena is ubiquitous in nature, its intentional use in human technology is relatively rare.

However, it is possible to exploit complex nonlinear dynamics to achieve superior technological functionalities,

which may be difficult or even impossible to achieve with linear systems. Photonics is a particularly fertile

platform to achieve this vision and known examples include mode-locking of lasers and a broad class of fractal

optics, including self-similarity. In addition to fundamental interest in such phenomena, they often share

important features with vastly different physical systems, including those that are notoriously difficult to

experiment on. An excellent is example rouge waves in photonics, which shed light on rogue ocean waves.

In this talk, I will demonstrate self-organised formation of metal-oxide nanostructures under femtosecond laser

irradiation. Indeed, laser-induced formation of micro- and nano-scale surface structures is almost as old as the

history of the laser, but this technique has suffered to date from a stubborn lack of long-range order. We have

formulated an approach through which we demonstrate unprecedented levels of uniformity (∼1 nm) over

indefinitely large areas (several-mm range) by simply scanning the laser beam over the surface. Robustness

against perturbations and errors, which is often observed as intrinsic property of complex dynamical systems,

emerges as a natural side benefit of this technique.

Page 12: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

S6

Grup Teorisinin Yapısal Faz Geçişlerine Uygulanması: PZT Örneği

Emre S. Taşcı

1, Balazs Kocsis

2, J. Manuel Perez-Mato

3, Mois I. Aroyo

3, Gemma de la Flor

3

1ODTÜ, Fizik Bölümü, 06800, Ankara

2Ludwig-Maximilians Universität München, Crystallography Section, 80539, Münich / Almanya

3Universidad del País Vasco, Departamento de Física de la Materia Condensada, 48080, Bilbao /

İspanya

Grup teorisinin, katı hal alanındaki en etkin

araçlardan biri olmasına karşın, görünürdeki

karmaşık kuralları yüzünden çoklukla ondan uzak

durulmaktadır. Halbuki, günümüzdeki hesaplamalı

simetri işlemleri [1-3] ile olası fazların sistematik ve

otomatikleştirilmiş incelenmesi ve çıkarımları

kolaylıkla yapılabilmektedir.

Bu konuşmada pseudo-simetri [4] ve simetri-modu

analizi [5] gibi faz dönüşümlerine uygulanabilir bir

demet grup teorik yaklaşım ele alınacaktır. Örnek

malzeme olarak piezo ve pyro-elektrik özellikleri

bilinen bir ferroelektrik, Kurşun Zirkonat Titanat

(PZT / Pb (Zr1-xTix)O3) incelenecektir.

PZT’nin değişik fazlarına dair yayınlanmış birçok

çalışmada tespit edilen yapılar sistematik simetri

modu analizi ile incelenmektedir. Düzen

parametresine karşılık gelen bozukluk (distortion)

saptanmış ve her faz için kıyaslanabilir bir halde

ifade edilmiştir. PZT’de gözlemlenmekte olan

fazların kaynağının 3 katlı yozlaşmış (dejenere)

polar kararsız bir mod (Şekil 1a) ile, bazı

durumlarda buna ek kararsız bir sekiz-yüzlü eğilme

modu (Şekil 1b) olduğu ve bu modların farklı fazlar

arasında yapısal bağıntı (correlation) kurduğu, mod

parametreleştirmesi ile doğrudan

gözlemlenmektedir. Bu bağıntılar hem faz

diyagramındaki düzen parametresinin gelişimini

saptamak için; hem de deneysel veya teorik olarak

saptanmış yapıların olabilirliğinin etkili bir testi için

kullanılabilir [6].

Şekil 1: PZT’nin faz dönüşümleriyle ilintili simetri

modlarının etkisi: GM4- polar mod (a); R5- sekiz-yüzlü

eğilme modu (b).

Kaynakça

1. M. I. Aroyo, J. M. Perez-Mato, D. Orobengoa, E. Tasci, G. de la Flor, A. Kirov, “Crystallography online: Bilbao

Crystallographic Server”, Bulg. Chem. Commun. 43(2) 183-197 (2011).

2. M. I. Aroyo, J. M. Perez-Mato, C. Capillas, E. Kroumova, S. Ivantchev, G. Madariaga, A. Kirov, H.

Wondratschek, “Bilbao Crystallographic Server I: Databases and crystallographic computing programs”, Z.

Krist. 221, 1, 15-27 (2006).

3. M. I. Aroyo, A. Kirov, C. Capillas, J. M. Perez-Mato, H. Wondratschek, “Bilbao Crystallographic Server II:

Representations of crystallographic point groups and space groups”, Acta Cryst. A62, 115-128 (2006).

4. C. Capillas, E.S. Tasci, G. de la Flor, D. Orobengoa, J.M. Perez-Mato, M.I. Aroyo, “A new computer tool at the

Bilbao Crystallographic Server to detect and characterize pseudosymmetry”, Z. Krist. 226(2), 186-196 (2011).

5. J. M. Perez-Mato, D. Orobengoa, M. I. Aroyo, “Mode Crystallography of distorted structures”, Acta. Cryst. A66,

558-590 (2010).

6. B. Kocsis, J. M. Perez-Mato, E.S. Tasci, M. I. Aroyo, G. de la Flor, “A survey of the structural models proposed

for PbZr1-xTixO3 (PZT) using mode analysis” (değerlendirilmek üzere dergiye gönderildi).

Page 13: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

S7

Çalışma Basıncının DC Magnetron Kopartma Tekniği ile Hazırlanan Elmas

Benzeri Karbon İnce Filmlerin Optik Özellikleri Üzerindeki Etkisi

Taner Zerrin

1 , Özlem Duyar Coşkun

1

1Hacettepe Üniversitesi, Fizik Mühendisliği Bölümü,06800, Ankara

Elmas filmler istenilen elektriksel, optik ve mekanik

özelliklerin kendine özgü kombinasyon-ları ve birçok

uygulamaları nedeniyle ilgi çekmektedir [1]. Elmas

benzeri karbon (DLC) olarak da bilinen amorf karbon

(a-C) ve hidrojenlendirilmiş amorf karbon (a-C:H)

filmler elmasın sahip olduğu özelliklerin çoğunu

bulundurmakla birlikte, büyütülmesi için gerekli

sınırlamaların (yüksek alttaş sıcaklığı gibi ~800°C)

üstesinden gelinmesini de sağlamaktadır. Yüksek

sertlikleri, kimyasal kararlılıkları, optik geçirgen-

likleri ve geniş yasak enerji aralığına sahip bir

yarıiletken olarak da davranabilmesi en önemli

avantajlarındandır. DLC filmlerin koruyucu kaplama

olarak kullanılması yanında, optik pencereler ve

yansıtmasız kaplamalarda kullanımı da sözkonusudur

[2,3].

Bu çalışmada DLC ince filmler, DC magnetron

kopartma tekniği ile grafit hedef kullanılarak, Si ve

cam alttaşlar üzerinde hazırlanmıştır. Tüm

deneylerde alttaş-hedef arası uzaklık, kopartma gücü,

alttaş sıcaklığı gibi parametreler sabit tutularak

çalışma basıncının film özellikleri üzerindeki etkisi

incelenmiştir. DLC ince filmlerin optik geçirgenlik

ve yansıtma ölçümleri, s ve p polarize ışık için 350-

1100 nm dalgaboyu aralığında Aquila nkd-8000e

spektrofotometre kullanılarak elde edilmiştir.

αhv = B(hv – Eopt)r (1)

Tauc denklemi (1) kullanılarak DLC filmlerin optik

bant aralıkları belirlenmiştir. Burada α soğurma

katsayısı, h Planck sabiti, v frekans, B bir sabit,

Eopt optik bant aralığı ve r geçişin türünü

belirleyen bir sabittir [4]. Farklı argon basınçları altında hazırlanan DLC

filmlerin bant aralıklarının değerleri 1.15 ile 1.98 eV

arasında değişmektedir. Bu sonuçlar DLC filmler için

elde edilen tipik bant aralığı değerleri ile uyum

içindedir [5]. Amorf karbon için bant aralığı C-sp2

bağlarının miktarı ve salkım büyüklükleri ile ilgilidir.

Film içerisinde artan sp2 oranı ile birlikte optik bant

aralığı küçülür. Sp3 bağlarının artması ile DLC

filmlerin optik özelliklerinin iyileştiği bilinmektedir

[6]. DLC filmlerin bant aralığını etkileyen sp3 veya

sp2 bölgelerinden gelen katkı durum yoğunluğu

kullanılarak karakterize edilir. Ancak DLC filmlerin

durum yoğunlukları amorf silikon veya germanyuma

göre daha karmaşıktır. Bunun nedeni DLC filmlerin

her sp2-C salkımının pi durumları ile belirlenen bir

yerel bant ile karakterize edilmesinden kaynaklanan

homojen olmayan mikroyapısıdır. Bu nedenle

malzemenin bant aralığı sp2-C salkımlarının dağılımı,

büyüklüğü ve sp3 ağına nasıl bağlandığı ile ilgili

olarak değişebilmektedir. Böyle bir mikroyapıda pi

durumu seviyeleri Fermi düzeyinin aşağısında ve

yukarısında üst üste binerek farklı durumların ortaya

çıkmasına neden olmaktadır [7].

Argon gazı basıncının artması plazma yoğunluğunu

artırmaktadır ve yapılan daha önceki çalışmalarda

belirtildiği üzere Ar gazı konsantrasyonunun artması

ile film yüzeyindeki zayıf sp2 bağları koparılabilir [7].

Bu nedenle Ar gazının basıncının artması film

büyütme işlemi sırasında sp2

fazının dinamik bir

şekilde atılarak yok edilmesine neden olarak filmdeki

sp3oranının artmasını sağlamıştır. Ar gazı basıncının

artmasıyla hazırlanan filmlerin optik

geçirgenliklerinin artması ve bant aralıklarının

büyümesi, sp3

oranı yüksek elmas benzeri özellik

gösteren filmlerin hazırlandığını işaret etmektedir.

Şekil 1' de farklı Argon basınçlarında büyütülmüş

olan DLC filmlerin optik geçirgenlik spektrumları

verilmiştir.

400 500 600 700 800 900 1000 1100

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Ge

çir

ge

nlik

(%

)

Dalgaboyu (nm)

16 mTorr

26 mTorr

80 mTorr

50 mTorr

Şekil 1. Farklı Argon basınçlarında hazırlanan DLC

filmlerin optik geçirgenlik spektrumları.

Kaynakça

1. Werner M. and R Locher, Rep. Prog. Phys. 61(1998)1665

2. Staryga E. and G. W. Bąk, Diamond and Related Materials, 14(2005) 23-34

3. Smith, D. L., 1995, Thin film Deposition: Principles and Practice, McGraw-Hill, Boston.

4. Karim Deraman, Journal of Fundamental Sciences Vol. 7, No. 1 (2011) 1-5.

5. J. E. Field, Appendix in the Properties on Natural and Synthetic Diamond (1992), p. 668.

6. N. Tomozeiu, A. Hart, B. Kleinsorge, and W. I. Milne, Diamond Relat. Mater. 8, 522 (1999).

7. Jaebum Kim, Chongmu Lee, Journal of the Korean Physical Society, Vol. 42, February 2003, p.956

Page 14: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

S8

Bant Aralığı Mühendisliğinde Yeni Bir Açılım:

Uyumsuz Yarıiletken Alaşımlar

A. Erol, F. Sarcan, Ö. Dönmez, M.Ç. Arıkan

İstanbul Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 34134 İstanbul

Epitaksiyel büyütme yöntemlerindeki gelişmelerle, alışılagelmiş yarıiletken alaşımlardan farklı özelliklere sahip

ve uyumsuz alaşımlar olarak adlandırılan yarıiletken malzemelerin büyütülmesi mümkün hale gelmiştir. AlxGa1-

xAs, InxGa1-xAs vb. alışılagelmiş alaşımlardan farklı olarak, uyumsuz yarıiletken alaşımların atomları

elektronegatiflik/iyonizasyon enerjisi ve atomik boyut açısından birbirlerinden oldukça farklıdır. Bu alaşım

sınıfının ilk ve üzerinde en fazla çalışılmış olanı, seyreltik miktarda azotlu alaşımlar olarak adlandırılan

yarıiletkenlerdir. Bu yarıiletken malzemelerde, alaşımı oluşturan diğer atomlardan boyut ve elektronegatifliği

açısından oldukça farklı olan azotun varlığı, içine katıldığı evsahibi yarıiletkenin iletkenlik bandını yeniden

yapılandırarak, bant aralığının 100meV/%N kadar daralmasına neden olur [1]. Alışılagelmiş (uyumlu)

yarıiletkenlerde bant aralığında bu kadar büyük bir değişiklik yaratmak için çok daha yüksek konsantrasyonlarda

alaşımlama yapılmalıdır. Azotun varlığı bant aralığını daraltırken, hem taşıyıcı etkin kütleleri hem de elektron

mobilitesinin azota bağlı olarak büyük ölçüde değişmesine neden olur [2-4]. Bant aralığının değişimine ek

olarak indirek bant aralıklı bileşiklere katılan azotun bant aralığını direk yaptığı da gözlenmiştir [5]. Seyreltik

miktarda azotlu alaşımlarla doğan uyumsuz yarıiletken alaşımların son üyeleri Bizmut içeren III-V grubu

yarıiletkenleridir. Bizmut atomunun varlığı sonucunda evsahibi III-V grubu yarıiletkeninin valans bandının

yeniden yapılandırılmasıyla, bu alaşımlarda bant aralığının %Bi başına 80meV daraldığı gözlenmiştir [6].

Dolayısıyla, uyumsuz yarıiletkenler alaşımlar sınıfı, farklı bant aralığına sahip yarıiletken malzemelerin

büyütülmesi ve bant aralıkları ile etkin taşıyıcı kütlelerinin alaşım konsantrasyonuna büyük bağlılığı sayesinde,

bant aralığı mühendisliğinde yeni bir açılımın öncüsü olmuşlardır.

Kaynakça

1. A. Erol (Ed.), “Dilute III-V Nitride Semiconductors and Material Systems: Physics and Technology”, Springer, 2008.

2. Y Sun, N Balkan, A Erol, MC Arikan, “Electronic transport in n-and p-type modulation-doped GaInNAs/GaAs quantum

wells”, Microelectronics Journal 40, 403 (2009).

3. F. Sarcan, O. Donmez, A. Erol, M. Gunes, M. C. Arikan, J. Puustinen, M. Guina, “Influence of nitrogen on hole

effective mass and hole mobility in p-type modulation doped GaInNAs/GaAs quantum well structures”, Applied Physics

Letters 103, 082121 (2013).

4. F. Sarcan, O. Donmez, M. Gunes, A. Erol, M. C. Arikan, J. Puustinen, M. Guina, “An analysis of Hall mobility in as-

grown and annealed n- and p-type modulation-doped GaInNAs/GaAs quantum wells”, Nanoscale Research Letters 7, 529

(2012).

5. I. A. Buyanova, G. Pozina, J. P. Bergman, W. M. Chen, H. P. Xin, C. W. Tu, “Time-resolved studies of

photoluminescence in alloys: Evidence for indirect-direct band gap crossover”, Applied Physics Letters 81, 52 (2002).

6. F. Sarcan, Ö. Dönmez, K. Kara, A. Erol, E. Akalin, M.Ç. Arıkan, H. Makhloufi, A.Arnoult, and C. Fontaine, “Bismuth-

induced effects on optical, lattice vibrational and structural properties of bulk GaAsBi Alloys”, Nanoscale Research Letters,

kabul edildi (2013).

Page 15: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

S9

Düzensiz Nanotellerde Majorana Fermionları

İnanç Adagideli

1

1Sabancı Üniversitesi, Mühendislik ve Doğa bilimleri Fakültesi, Orhanlı-Tuzla 34956, İstanbul

Bu konuşmada p-dalgası [1] ya da s-dalgası [2]

topolojik süperiletkenlerde düzensizlik etkilerinden

bahsedeceğim. Özellikle s-dalgası nanotellerde

düzensizlik yardımıyla tetiklenen topolojik faz

oluşumundan bahsedeceğim[2]. Konunun

paradigma modeli olan p-dalgası süperiletken

tellerde düzensizlik kritik bir değerin üzerinde ise

topolojik fazı bozmaktadır. Buna karşılık deneysel

olarak gerçekçi olan Rashba spin-yörünge

etkileşimli, konvansiyonel s-dalgası süperiletkenle

(proximity) etkilesen yarıiletken nanotellerde

düzensizlik topolojik fazı tetikleyebilir ve böylece

telin uçlarında Majorana fermionlari oluşturabilir.

Bu faz sınırları için geliştirdiğimiz perturbatif

olmayan formül sayesinde, Rashba nanotellerde

toplam topolojik faz alanının sabit olduğunu

gösterdik. Ayrıca süper-örgü tarafından

yaratılabilecek bir düzenli saçılım sayesinde bu faz

alanı arttırılabilir ve bir topolojik faz mühendisliği

yapılabilir. Konuşmamı, sonuçlarımızın ışığında

deneysel sonuçları tekrar gözden geçirerek

bitireceğim.

Şekil 1: Kimyasal potansiyel µ ve Zeeman etkilesimi

B’nin fonksiyonu olarak topolojik yuk. Burada (a) temiz sistem (b) superorgu ve (c,d) duzensiz sistemlerdir. (c)

sabit bir duzensizlik profilinde kisa (L=100a, a orgu

sabiti) ve (d) uzun (L=4000a) tel, (e) and (f) sabit kimyasal potansiyelde, kisa ve uzun tellerin tunel

iletkenlikleridir.

Kaynakça

1. M.-T. Rieder, P.W. Brouwer and I. Adagideli, “Reentrant topological phase transitions in a disordered

spinless superconducting wire”, Physical Review B 88, 060509(R) (2013)

2. Adagideli, M. Wimmer and A. Teker, "Inducing topological order in dirty wires: Majorana fermions from

scattering", arXiv:1302.2612

Page 16: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

S10

Sürtünmenin Atomik Temellerinin Peşinde:

Antimon Nanoparçacıklar Vasıtasıyla Nano Boyutta Sürtünme Çalışmaları

Mehmet Z. Baykara

1

1Bilkent Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü ve UNAM, 06800, Ankara

Birçok bilimsel ve teknolojik alan için temel önem

arz etmesine rağmen, sürtünme fenomeninin fiziksel

prensipleri halen tam olarak anlaşılamamıştır [1].

Tarihte ilk olarak Leonardo da Vinci (1452–1519),

Guillaume Amontons (1663–1705) ve Charles-

Augustin de Coulomb (1736–1806) tarafından

başlatılan sürtünme araştırmaları, 20. yüzyılın

başlarında Prandtl-Tomlinson modelinin ortaya

çıkması ile yeniden hız kazanmış [2], yüzyılın

sonlarına doğru atomik kuvvet mikroskopisinin

(AKM) keşfi ile çalışmalar nanometre boyutuna

indirilerek nanotriboloji adlı araştırma alanı

oluşturulmuştur [3]. Nanotribolojinin ilgi alanı kısaca

“nano boyutta sürtünme, aşınma ve kayganlaştırma”

olarak tanımlanabilir. Makroskopik dünyada, hem

endüstriyel süreçlerde hem de günlük hayatımızda

sıklıkla karşılaştığımız sürtünme fenomenini

belirleyen fiziksel mekanizmaların sürtünen yüzeyler

arasındaki atomik etkileşimlere dayandığı

düşünüldüğünde, AKM yardımıyla nanometre

boyutunda yapılacak hassas kuvvet ölçümlerinin

önemi ortaya çıkmaktadır.

Bu çalışmada, grafit yüzeyler üzerinde AKM

yardımıyla yanal olarak hareket ettirilen antimon

nanoparçacıkların deneyimledikleri sürtünme

kuvvetleri ve sürtünme sırasında meydana gelen

enerji kaybı, ara yüz boyutunun bir fonksiyonu olarak

incelenmiştir. Daha önce benzer sistemler üzerinde

gerçekleştirilen deneylerde görüldüğü gibi, hem

temaslı (contact-mode) AKM yöntemiyle elde edilen

sürtünme kuvveti değerleri, hem de tıklatmalı

(tapping-mode) AKM metoduyla elde edilen enerji

kaybı değerleri, ara yüz boyutu ile doğrusal bir ilişki

sergilemektedirler.

Şekil 1: (a) Grafit yüzeyine ısıl olarak yerleştirilmiş

antimon nanoparçacıklarn dağılımını gösteren AKM

görüntüsü. (b) Bir antimon nanoparçacığın AKM vasıtasıyla grafit üzerinde yatay olarak ilerletilmesi.

Buna karşın, birim temas alanına tekabül eden

sürtünme kuvveti ve enerji kaybı değerleri, ara yüz

boyutu 20,000 nm2 seviyesine ulaştığında dikkate

değer ve ani bir artış sergilemektedirler. Geçirimli

elektron mikroskopisi (TEM) ölçümleri, bahsi geçen

boyutlarda antimon nanoparçacıkların amorf

düzenden kristal düzene geçtiklerini gösterdiği gibi,

nanoparçacıkların ince bir oksit katmanıyla sarılı

olduklarını da ortaya çıkarmaktadır. Bu şekilde, nano

boyutta sürtünme ile ara yüz yapısı arasında deneysel

gözlemlere dayanan bir bağ kurulabilmektedir [4].

Bu konuşmada, bahsi geçen deneysel çalışma

sonuçları özetlenecek ve gözlemlerin dayandığı

muhtemel fiziksel süreçler irdelenecektir.

Kaynakça

1. B. Bhushan, “Introduction to Tribology”, (John Wiley & Sons, New York, 2002).

2. L. Prandtl, “Ein Gedankenmodell zur kinetischen theorie der festen körper”, Zeitschrift für Angewandte

Mathematik und Mechanik, 8, 85 (1928).

3. E. Gnecco, E. Meyer, “Fundamentals of Friction and Wear on the Nanoscale”, (Springer, Berlin, 2007).

4. C. Ritter, M.Z. Baykara, B. Stegemann, M. Heyde, K. Rademann, J. Schroers, U.D. Schwarz, “Nonuniform

friction-area dependency for antimony oxide surfaces sliding on graphite”, Physical Review B, 88, 045422 (2013).

Page 17: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20Aralık 2013

S11

İki Boyutlu Elektronik Uygulamalar için Tek Katmanlı Grafen Sentezi

Dilce Özkendir, Erdi Kuşdemir, Alnazir İbrahim, Aysu Özaras, Burak Erdal,

Yasemin Keskin, Volkan Fırat ve Cem Çelebi

İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü,Fizik Bölümü,Nanoelektronik Laboratuvarı,35430 Urla-İzmir

Grafen, tamamı simetrik altıgen geometriye sahip ve

sadecekarbon atomlarından oluşan iki boyutlu bir

malzemedir. Tek atom kalınlığında olmasına

rağmen, yüksek mekanik ve termal dayanıklılık gibi

gelişkin birçok özellikleri bakımından elmasa

benzemektedir. Diğer taraftan grafendeki yük

taşıyıcılarının hareketliliğinin (mobilite) görece çok

yüksek olmasından dolayı,bilim insanları tarafından

günümüz teknolojilerinde yaygın olarak kullanılan

Si-tabanlı malzemelerin yerini alabilecek

biralternatif olarak kabul edilmektedir. Ancak bu

adayın bir enerji bandı aralığına sahip olmaması,

mikroelektronik ve optoelektronik alanlarında

transistör veya optik duyarlı bir malzeme olarak

kullanılmasına engel olmaktadır.

Laboratuvarımızda, tek katmanlı grafen elde etmek

için görece yaygın olarak kullanılan birkaç yöntem

üzerinde çalışılmaktadır. 2010 yılında A. Geim ve

K. Novoselov’un Nobel ödülünü de kazanmalarını

sağlayan ‘Mikromekanik ayrıştırma yöntemi ile

SiO2 tabanları üzerine grafen eldesi’ kullandığımız

yöntemlerdenbir tanesidir. Elde ettiğimiz grafen

örneklerinin optik mikroskop, Raman spektroskopisi

ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM)

yöntemleriyle karakterizasyonları yapılmaktadır.

Yapmakta olduğumuz diğer çalışmalar

kapsamındaendüstriyel üretime çok daha

elverişli,kristal safsızlık yoğunluğu birhayli

düşük,tek katmanlı ve yüksek homojenlikteki

epitaksiyel grafen tabakaları elde etmek için “Ultra

yüksek vakumda Silikon Karbür (SiC) tabanları

üzerine epitaksiyel grafen büyütülmesi” metodu

kullanılmaktadır[1,2]. Elde edilen epitaksiyel

grafenler üzerinde AFM ve Raman spektroskopisi

ölçümleri yapılmaktadır.Diğer taraftan bu örneklerin

kuvantum taşınım ölçümleri yardımıyla, düşük

sıcaklık ve yüksek manyetik alan etkisinde, yük

taşıyıcı özelliklerinin belirlenmesi çalışmalarına

başlanmıştır.

Çalışmanın ileriki aşamalarında, üretimi yapılan tek

katman grafenler üzerine, dünyada yeni denenmeye

başlanmış ‘blok kopolimer litografisi‘ yöntemi

uygulanacak ve bu sayede grafen nanoşerit ağları

(GNA) elde edilecektir. Uygulanacak bu yöntem

sayesinde tek katman grafende bir yasak enerji

bandı aralığı oluşturulması amaçlanmaktadır.

Yarıiletken özellikler kazandırılmış GNA

örneklerinin band aralığı büyüklüğü, taşıyıcı yük

yoğunluğu, taşıyıcı hareketliliği gibi elektronik

taşınım parametreleri, düşük sıcaklıklardan (10 mK)

oda sıcaklığına (300 K) kadar geniş bir aralıkta

belirlenecektir.

Kaynaklar

1. C.Çelebi et al./CARBON 50 (2012) 3026-3031

2. C.Çelebi et al./Applied Surface Science 264 (2013) 56-60

Page 18: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

S12

Grafen'in Farklı Yüzeylerde Taramalı Uç Mikroskopi Teknikleri ile

İncelenmesi: Ne Görüyoruz?

Oğuzhan Gürlü

1, Ünal Küçükel

2, Ebubekir Erdoğan

2, Umut Kamber

1, Dilek Yıldız

1,

Oğuz Gülseren3, Şener Şen

3, Gökhan İpek

1, Elif Peksu

1

1İTÜ Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü, Maslak, Sarıyer, 34469, İstanbul

2Kuleli Askeri Lisesi, Çengelköy, Üsküdar, 34680, İstanbul

3İ.D Bilkent Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, Bilkent, 06800, Ankara

Bant ile eksfoliasyon yöntemi ile elde edilmiş grafen üzerinde yaptıkları elektriksel ölçümler 2010 yılında

Geim ve Novoselov’a Nobel ödülü kazandırmıştır. Elbette bu temel prensibin ispatı deneyinin takibinde

grafenin pul ölçeğinde (wafer scale) üretimi yönünde çalışmalar hız kazanmış ve kimyasal buhar biriktirme

yöntemi (CVD) ile grafenin bakır folyolar üzerinde üretilebileceği gösterilmiştir. Bunu izleyen çalışmalarda,

SiC gibi halihazırda karbon içeren yüzeylerin termal işleme tabi tutulması sonucunda en üst grafit katmanının

grafen ile benzer özellikler göstermesi ile birlikte farklı yüzeylerde tek ya da çok katmanlı grafit filmlerinin

grafenimsi özelliklerinin incelenmesi yoğun ilgi çekmektedir.

Farklı yöntemlerle elde edilen grafen ya da grafenimsilerin elektronik devre elemanlarında kullanımı oldukça

sıcak bir araştırma konusudur ancak halen "çalışır devre elemanları"nın elde edilmesi deneme yanılmaya

bağlıdır. Bunun en temel sebeplerinden birisi ise hazırlanan grafen filmlerinin kusurlarının atomik ölçekte

yapısal özelliklerinin ve bunların elektronik özelliklere etkisinin net olarak bilinmemesi ve üretim aşamasında

bunların kontrol edilememesidir.

Yaptığımız çalışmalarda farklı yöntemler ile grafen eldesi üzerinde durmaktayız. Özellikle HOPG (Highly

Oriented Pyrolitic Graphite) kristalleri üzerinde kimyasal yöntemler ile oluşturduğumuz grafen filmlerinin

yapısal ve elektronik özellikleri, benzer gözlemler çok eski olmasına karşın, halen açıklanmayı bekleyen pek

çok problemi içermektedir. Bu sistemlerde moire desenlerinin gözlemlenebilmelerinin sebebi bu güne dek

elektronik mi atomik mi tartışmalarına sebep olmuşken bizim çalışmalarımız ikisinin etkisinin de olduğunu,

ancak hangisinin ne kadar etkin olduğunun gözlemlenen yapıya bağlı olarak yorumlanması gereğini ortaya

koymaktadır.

Grafen/HOPG sistemi yanı sıra, kendi geliştirdiğimiz bir atmosferik-CVD sisteminde bakır folyolar üzerinde

büyüttüğümüz grafen filmlerinin en göze çarpan noktası ise bu yapıların Taramalı Tünelleme Mikroskobu

(TTM) ile atmosfer koşullarda gözlemlenebilir olmasıdır. Oysa bakır yüzeylerine oda koşullarında TTM ile

tünelleme yapılması olası değildir. Ayrıca gene grafen/bakır sistemi üzerinde yaptığımız Atomik Kuvvet

Mikroskobu (AKM) faz görüntüleme çalışmalarımız ile grafenin bakır üzerinde büyümesi sırasında bakır

yüzeyini çok ciddi şekilde etkilediği ve hatta yeniden yapılanmasına sebep olduğu yönünde veriler elde etmiş

bulunuyoruz. Bunun yanında CVD parametrelerinin kontrolü ile fraktal karbon yapıları elde edebiliyoruz.

Genel olarak taramalı uç mikroskopları (TUM) ile elde ettiğimiz veriler sayesinde grafen büyütme

parametrelerinin optimizasyonu ve atomik ölçekte grafen/yüzey sistemlerinin ve bu sistemlerdeki atomik

kusurların anlaşılması üzerinde araştırma faaliyetlerinde bulunuyoruz. Ayrıca foton taramalı tünelleme

mikroskobu (fTTM) ile grafen/yüzey sistemlerinin plazmonik yapısı hakkında veriler elde etme çabalarımızı

sürdürüyoruz.

Page 19: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

S13

SiC Üzerine Büyütülen Grafen Yapılarda Elektriksel İletim Kanallarının

Ayrıştırılıp İncelenmesi

S. B. Lisesivdin

1, G. Atmaca

1, E. Arslan

2, J. Ul-Hassan

3, E. Janzén

3, ve E. Özbay

2,4

1 Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500 Teknikokullar, Ankara.

2 Bilkent Üniversitesi, Nanoteknoloji Araştırma Merkezi, 06800, Bilkent, Ankara.

3 Linköping Teknoloji Üniversitesi, Fizik, Kimya ve Biyoloji Bölümü, S-581 83 Linköping, İsveç.

4 Bilkent Üniversitesi, Fizik Bölümü, 06800, Bilkent, Ankara; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği

Bölümü, 06800, Bilkent, Ankara.

(SiC üzerine büyütülen grafen yapılarının 1.8-200 K aralığında sıcaklığa bağlı Hall etkisi ölçümleri 0.5 T sabit

manyetik alan altında yapılmıştır. Sadece sıcaklığa bağlı Hall verileri kullanarak, basit paralel iletim ayrıştırma

yöntemi (ing. SPCEM) adı verilen yöntemin [1,2] ilk defa bu sistemlerde uygulanması ile bir iki-boyutlu (2B)

taşıyıcı ve birde üç-boyutlu (3B) taşıyıcıya ait sıcaklığa bağlı hareketlilik taşıyıcı yoğunluğu değerleri elde

edildi. Şekil 1’de sırasıyla σ 1 ve σ 2 olarak gösterilen 2B ve 3B özelliği gösteren bu elektriksel iletim

kanallarınının yine sırasıyla grafene ve SiC alttaşa ait saf elektriksel iletim kanalları oldukları kabul edilerek bu

iki taşıyıcıya ait saçılma analizleri yapıldı. Her iki taşıyıcı içinde sıcaklıktan bağımsız bir hareketlilik

limitleyici bileşen gözlemlenmiştir. Ayrıca bu yöntem ile SiC alttaşına ait iyonize safsızlık konsantrasyonu

değeri de hesaplanabilmiştir.

Şekil 1: SiC üzerine büyütülen grafen yapılarda oluşabilen iki tür taşıyıcı iletimi:

grafen’deki 2-boyutlu iletim (σ 1) ve SiC’deki3-boyutlu iletim (σ2).

Kaynakça

1. S. B. Lisesivdin, N. Balkan, E. Ozbay “A Simple Parallel Conduction Extraction Method (SPCEM) for

MODFETs and Undoped GaN-based HEMTs” Microelectron. J., 40, 413 (2009).

2. A. Yildiz, S. B. Lisesivdin, M. Kasap, S. Ozcelik, E. Ozbay and N. Balkan “Investigation of low

temperature electrical conduction mechanisms in highly resistive GaN bulk layers extracted with SPCEM”

Appl. Phys. A, 98, 557 (2010).

Page 20: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

S14

Grafen Tabanlı Sistemlerde Termal ve Termoelektrik Özellikler

Hâldun Sevinçli1

1İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü, 35430, İzmir

Grafen, olağandışı elektronik özelliklerinin

yanında, gerek mekanik, gerekse fononik ve

termal özellikleriyle de alışılmışın dışında bir

sistemdir. Kuvvetli sp2 bağları sayesinde,

grafen, bilinen en mukavim malzemedir. Bu

kuvvetli bağlar fononları başlıca ısı taşıyıcısı

yaparken, grafene ısıl açıdan en iletken

malzeme olma özelliğini de kazandırırlar. Bu

da grafeni termal uygulamalar açısından ilginç

bir hale getirmiştir. Bu konuşmada, grafenin

fononik ve termal özelliklerinden kısaca

bahsedildikten sonra atomik kusurların, kenar

düzensizliklerinin, diğer malzemelerle

hibridizasyonun ve alttaşla etkileşimin bu

özellikleri nasıl etkilediğine dair teorik

çalışmalardan bahsedilecek; olası termoelektrik

uygulamalar için bazı öneriler sunulacaktır.

Atomik düzeydeki kusurlar, gren sınırları,

kenar düzensizlikleri, alttaş ile etkileşim gibi

etkenler grafenin elektron ve fonon taşınımı

üzerinde önemli rol oynarlar ve bu etkiler

elektronlar ve fononlar icin değişiklikler

gösterebilmektedir.1–3

Örneğin grafen nano-

şeritlerdeki kenar düzensizlikleri fonon

iletimini etkin bir şekilde baskılarken4,5

, zigzag

nano-şeritlerdeki elektronlar bu

düzensizliklerden çok az etkilendiğinden

termoelektrik özellikler beklenmedik şekilde

iyileşebilmektedir.6 Bunun yanında, atom

eksikliği veya Stone-Wales kusuru gibi

düzensizlikler hem elektron hem de fonon

taşınımını baskılayarak termoelektrik verimi

düşürmektedir.7 Bu kusurların yol açtığı

ortlama-serbest-yolun frekansa bağlı

özellikleri, kusurları termal standardizasyon

için etkili bir araç haline getirir. Örneğin,

karbon nano-tüplerin termal iletkenlikleri,

düşük kusur yoğunluklarında büyük bir varyans

verirken, kusur yoğunluğu arttığında varyans

azalır ve standart bir termal iletkenlik değerine

ulaşmak mümkün olur.8 Nano-yapılandırma,

grafenin elektronik ve termal özelliklerini

istenen amaca uygun hale getirmek için

başvurulan başlıca yöntemlerdendir. Bunlardan

BN ile hibridizasyon yöntemi ile termal

iletkenlik %65 oranına kadar indirilebilirken9

nano-şeritlerin geometrileri ve izotopik

kompozisyonlarının aşağıdan-yukarıya bir

yaklaşımla düzenlenmesi ile termoelektrik

fayda sabiti ZT'nin 3'ün üzerinde değerlere

ulaşabileceği öngörülmektedir.10

Kaynakça 1. Neto, C., Guinea, F., Peres, N., Novoselov, K. & Geim, A. The electronic properties of graphene. Rev. Mod. Phys.

81, 109–162 (2009). 2. Balandin, A. Thermal properties of graphene and nanostructured carbon materials. Nat. Mater. 10, 569–581 (2011).

3. Pop, E., Varshney, V. & Roy, A. K. Thermal properties of graphene: Fundamentals and applications. MRS Bull. 37,

1273–1281 (2012).

4. Li, W., Sevinçli, H., Roche, S. & Cuniberti, G. Efficient linear scaling method for computing the thermal

conductivity of disordered materials. Phys. Rev. B 83, 155416 (2011).

5. Li, W., Sevinçli, H., Cuniberti, G. & Roche, S. Phonon transport in large scale carbon-based disordered materials:

Implementation of an efficient order-N and real-space Kubo methodology. Phys. Rev. B 82, 041410 (2010).

6. Sevinçli, H. & Cuniberti, G. Enhanced thermoelectric figure of merit in edge-disordered zigzag graphene

nanoribbons. Phys. Rev. B 81, 113401 (2010).

7. Haskins, J. et al. Control of Thermal and Electronic Transport in Defect-Engineered Graphene Nanoribbons. ACS

Nano 5, 3779–3787 (2011).

8. Sevik, C., Sevinçli, H., Cuniberti, G. & Çağın, T. Phonon Engineering in Carbon Nanotubes by Controlling Defect

Concentration. Nano Lett. 11, 4971–4977 (2011).

9. Sevinçli, H., Li, W., Mingo, N., Cuniberti, G. & Roche, S. Effects of domains in phonon conduction through hybrid

boron nitride and graphene sheets. Phys. Rev. B 84, 205444 (2011).

10. Sevinçli, H., Sevik, C., Çağın, T. & Cuniberti, G. A bottom-up route to enhance thermoelectric figures of merit in

graphene nanoribbons. Sci. Rep. 3, (2013).

Şekil 1: Grafen nano-şeritte kenar düzensizliği.

Page 21: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

S15

Grafen Süperkapasitör Tabanlı Geniş Bant Optik Modulatörler

Emre O. Polat

1 , Coşkun Kocabaş

1

1Bilkent Universitesi Fizik Bölümü 06800, Ankara, Türkiye

Optik modülatörler bilişim teknolojilerinde

ışık şiddeti, polarizasyon, faz gibi fiziksel

parametrelerin kontrolü için sıklıkla kullanılır.

Günümüzde bu optik modulatörlerin çoğunluğu

yarıiletken tabanlıdır. Optik özelliklerinin voltajla

kontrol edilebilmesinden dolayı, grafen optik

modülatörler için yeni potansiyel uygulamalar

sunmaktadır. Fakat, yetersiz elektrostatik

katkılamalar nedeniyle grafen tabanlı optik

moülatörlerin çalışma aralığı kızılötesi dalga

boylarındadır.

Bu çalışmada, geniş bant aralığında

çalışabilen, grafen elektrotlar ve sıvı elektrolitle

oluşturulmuş süperkapasitör tabanlı optik

modülatörleri rapor ediyoruz[1]. Saydam

süperkapasitör yapısı sayesinde 450 nm’den 2

µm’ ye kadar uzanan geniş bir bant aralığını

atmosferik koşullarda modüle edebiliyoruz. Çok

katmanlı grafen ve yansıma tipinde farklı aygıt

geometrileri kullanarak %35 modulasyon

sağlayabiliyoruz[1].

Grafenin ışıkla etkileşimi, yük taşıyıların

bandlar arası ve band içi geçişlerine neden olur.

Işığın momentumunun aynı band içinde electron–

hole çifti yaratamayacak kadar düşük olduğu

yakın kızılötesi ve görünür bölgede, grafenin

optik tepkisi, bandlar arası geçişler tarafından

belirlenir. Grafenin lineer band yapısından dolayı,

bandlar arası geçişler grafende sabit optik

iletkenlikli ( he 22 ) geniş band optik

tepkilere neden olur. Görünür ve yakın kızılötesi

bölgede bandlar arası geçişleri kontrol etmek için

yüksek yük taşıyıcı konstantrasyonuna ihtiyaç

vardır. Fermi enerji seviyesinin elektriksel olarak

ayarlanmasıyla, enerjisi FE2 ’den küçük bandlar

arası geçişler, Pauli engellemesi prensibiyle

engellenerek, grafen saydam hale

getirilebilmektedir.

Şekil 1: Grafen süperkapasitörün şematik gösterimi

ve farklı voltajlar için dalgaboyuna bağlı geçirgenlik ölçümü.

Önerdiğimiz grafen tabanlı optik modülatörün

çalışması temelde bu prensibe dayanmaktadır. Basit

kapasitör geometrisi ve etkili elektrostatik

katkılama performansıyla, optoelektronik ve

plazmonik gibi alanlarda grafen tabanlı aktif

aygıtların geliştirilmesine olanak sağlayacağını

düşünüyoruz[1].

Kaynakça

1. Polat, E.O. and C. Kocabas, Broadband optical modulators based on graphene supercapacitors. Nano

Letters, 2013.

Page 22: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

POSTER

SUNUMLARI

Page 23: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P1

Çekirdek-Yüzey Tipi Nanoparçacıklarda Değiş-Tokuş Anizotropi Etkisinin Kaynağı

Rıza Erdem

1, Orhan Yalçın

2, Songül Özüm

3, Nazire Çiftçi

4

1Fizik Bölümü, Akdeniz Üniversitesi, 07058 Antalya

2Fizik Bölümü, Niğde Üniversitesi, 51240 Niğde

3Fen Bilimleri Enstitüsü, Niğde Üniversitesi, 51240 Niğde

4Fen Bilimleri Enstitüsü, Gaziosmanpaşa Üniversitesi, 60240 Tokat

İki-boyutta altıgen örgü üzerinde tanımlanan tek

domenli çekirdek-yüzey (core-surface, CS) tipi

nanoparçacıkların (Şekil 1) [1] manyetik

özellikleri analiz edildi. Bilineer ( J ), bikuadratik (

K ) ve dipol-kuadrupol (tek, 2/1)(JKL )

etkileşmeli Ising spin sistemi [2] bağ yaklaşım

yöntemi [3] altında CS nanoparçacık için

çözülerek parçacığın mıknatıslanma ve histerezis

eğrileri bulundu. Model Hamiltonyen’indeki

etkileşme parametrelerinin bu eğriler üzerindeki

etkileri özellikle L etkileşme sabitinin histerezis

eğrileri üzerinde oluşturduğu değişiklikler

gözlendi. L sabitinin histerezis döngülerinde

kaydırma özelliği meydana getirdiği bulundu. Bu

önemli etki, literatürde değiş-tokuş anizotropi

(exchange bias, EB) etkisi olarak bilinir ve

manyetik sistemlerde gözlenen EB ile ilgili

deneysel bulgularla uyumludur [4].

Şekil 1: İki boyutta altıgen örgü üzerinde tanımlanan

tek domenli ve iki kabuklu (R = 2) bir nanoparçacığın

şematik gösterimi. Kırmızı ve mavi renkli içi dolu daireler

sırasıyla C ve S spinlerini; kırmızı, yeşil ve mavi çizgiler

ise sırasıyla C, CS ve S spin çiftlerini temsil eder.

Kaynakça

1. L. G. C. Rego, W. Figueiredo, “Magnetic properties of nanoparticle in the Bethe-Peierls approximation”, Physical Review B, 64, 144424O (2001).

2. C. Temirci, A. Kökçe, M. Keskin, “Equilibrium properties of a spin-1 Ising system with bilinear,

biquadratic and odd interactions”, Physica A, 231, 673 (1996).

3. A. Erdinç, M. Keskin, “Equilibrium and nonequilibrium behaviour of the spin-1 Ising model in quadrupolar

phase”, Physica A 307, 453 (2002).

4. O. Iglesias, A. Labarta, X. Batlle, “Exchange bias phenomenology and models of core/shell nanoparticles”,

J. Nanosci. & Nanotech. 8, 2761 (2008).

Page 24: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P2

Kübik Yapıdaki Pd2XAl ve Pt2XAl (X=Co, Fe, Ni) Heusler Alaşımlarının Fonon

Özelliklerinin Hesaplanması

Ş. Uğur

1, A. Ekiz

1

1Gazi Üniversitesi, Fizik Bölümü, 06500, Teknikokullar, Ankara

Bu çalışmada Pd2XAl ve Pt2XAl (X=Co, Fe, Ni) Heusler alaşımlarının fonon özellikleri yoğunluk

fonksiyonel teorisi ile beraber yoğunluk fonksiyonel pertürbasyon teorisi ve genelleştirilmiş gradiyent

yaklaşımı kullanılarak araştırıldı. Hesaplanan toplam enerji-hacim eğrileri Murnaghan hal denklemine

uydurularak alaşımların örgü sabitleri bulundu. Ni içeren alaşımların net bir manyetizasyona sahip

olmadığı görüldü. Fonon frekansları ve durum yoğunlukları (toplam ve kısmi) lineer tepki yaklaşımı

kullanılarak elde edildi ve yüksek simetri yönleri boyunca çizildi.

Page 25: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P3

Isısal Tavlamanın Püskürtme Yöntemi ile Elde Edilmiş ZnO İnce Filmlerin

Yapısal ve Elektriksel Özelliklerine Etkisi

Figen Özyurt Kuş

1, Tansu Ersoy

2, Tülay Serin

3, Necmi Serin

3

1DSİ TAKK Dairesi Başkanlığı, İzotop Laboratuvarı, 06291, Ankara

2İstanbul Teknik Üniversitesi, Fizik Mühendisliği Bölümü, 34469, İstanbul

3Ankara Üniversitesi, Fizik Mühendisliği Bölümü,06100, Ankara

Bu çalışmada püskürtme yöntemiyle farklı alttabaka sıcaklıklarında üretilen ZnO ince filmlerin elektriksel ve

yapısal özelliklerine ısısal tavlamanın etkisi incelenmiştir. Deneyde ZnO filmler elde etmek için,

Zn(CH3COO)2.2H2O + H2O → ZnO + C4H6O3 + 3H2O (Alttaş sıcaklığı ≥ 200°C)

reaksiyonundan faydalanılmıştır [1]. Püskürtülecek çözelti bu reaksiyona göre seçilmiş ve hazırlanmıştır.

Taşıyıcı olarak hava kullanılmıştır. Reaksiyonun oluşabilmesi için alttabaka ısıtılmıştır. ZnO ince filmler 18x26

mm boyutlarında camlar üzerinde farklı alttabaka sıcaklıklarında (350 C - 500 C, T=50C) üretilmiştir.

Filmler kaplandıktan sonra tavlamanın elektriksel ve yapısal özellikleri üzerindeki etkilerini araştırmak için 1

saat boyunca 500°C’de hava ortamında tavlanmıştır. Filmlerin ısısal tavlamadan önce ve sonra X-ışını kırınım

yöntemiyle kristal yapıları incelenmiş, grain boyutları ve örgü parametreleri (c5.2Å) hesaplanmıştır (Tablo 1).

Isısal tavlama ile 500 °C hazırlanan film hariç diğer filmlerin tüm yönelimlerindeki kristallenmelerinin arttığı

gözlenmiştir. İki nokta yöntemi kullanılarak filmlerin elektriksel iletkenlikleri bulunmuş ve iletkenliğin ısısal

tavlama ile azaldığı gözlenmiştir. Haug ve arkadaşlarının Sputtering yöntemiyle hazırladığı ZnO ince

filmlerde de tavlama ile iletkenliğin azaldığı gözlenmiştir [2].

Tablo 1: ZnO ince filmlerin ısısal tavlamadan önce ve sonra (002) yönelimindeki grain boyutları ve örgü

parametreleri

Kaynakça

1. Riad, A. S., Mahmoud, S. A., Ibrahim, A. A. Physics B ,296 (2001) 319-325.

2. Haug, F.-J., Krejci, M., Geller, Zs., Zogg, H., Tiwari, A. N. Proceedings of the 16th European Photovoltaik

Solar Energy Conference, Glaspow. (2000) 755-758.

Alttabaka

Sıcaklığı, Ts

(ºC)

Isısal Tavlamadan Önce Isısal Tavlamadan sonra

2 (º) (º)

Grain

Boyutu

(Å)

c (Å) 2 (º) (º)

Grain

Boyutu

(Å)

c (Å)

350 34.44 0.37 222 5.206 34.14 0.21 393 5.251

400 34.55 0.31 271 5.190 34.14 0.22 382 5.251

450 34.44 0.80 104 5.206 34.27 0.41 205 5.231

500 34.44 0.28 299 5.206 - - - -

Page 26: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P4

Dik Manyetik Alan Altında Rashba Spin-Yörünge Etkileşmeli

Çift Kuantum Telinin Enerji Spektrumunun İncelenmesi

Yenal Karaaslan

1, Bircan Gişi

1, Serpil Şakiroğlu

2, İsmail Sökmen

2

1Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Bölümü, 35390, İzmir

2Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 35390, İzmir

Elektrik akımları ve kapı voltajları ile spin ve

manyetik özelliklerin kontrol edilebilmesi esasına

dayanan, katıların elektronik, optik ve manyetik

özelliklerini karakterize ederek spin etkileşimlerinin

doğası ile ilgili önemli bilgiler sunan spintronik

uygulamaları son zamanların gelecek vaat eden

önemli çalışma konuları arasındadır [1]. Bu amaçla,

düşük-boyutlu kuantum sistemler (kuantum kuyu,

kuantum tel ve kuantum nokta) ve böylesi

sistemlerin çiftli yapılarının çalışılması önem

kazanmıştır [2]. Saf materyallere ve arayüzlere

sahip iki-boyutlu elektron gazındaki spin serbestlik

derecelerinin kontrol edilebilirliğini sağlayan temel

mekanizmalardan biri olan spin-yörünge

etkileşmelerinin, hapsetme potansiyelinin

asimetrisinden kaynaklanan Rashba ve kristal

örgünün bulk inversiyon asimetrisinden

kaynaklanan Dresselhaus spin-yörünge çiftlenimleri

olduğu bilinmektedir [3-5].

Bu çalışmada sistem olarak, dik manyetik alan

etkisi altında simetrik

anharmonik potansiyeli ( ve potansiyel

parametreleri olmak üzere) ile tanımlanan ve sadece y-yönünde elektron hareket serbestliği bulunan

birbiriyle etkileşen çift kuantum teli yapısını ele

alıyoruz (Şekil 1(a)). Bu bağlamda bu çalışmada,

dik manyetik alan etkisi altında Rashba spin-

yörünge etkileşiminin de hesaba katıldığı

etkileşimli

Şekil 1: (a) Çift kuantum tel yapısına ait şematik gösterim.

(b) Kesikli çizgiler manyetik alan ve Rashba spin-yörünge

çiftlenim katkısı yok iken, sürekli çizgiler ise bu katkıları

da içeren duruma ait en düşük altı seviye için enerji

spektrumu gösterimi.

çift kuantum teli yapısına ait enerji dispersiyon

ilişkileri teorik olarak incelenmiştir. Sistemin enerji

özdeğerleri ve özfonksiyonları Schrödinger

denkleminin ikinci kuantizasyon yöntemi çözümü ile

nümerik olarak elde edilmiştir. Sistemin enerji

spektrum davranışının manyetik alana ve spin-

yörünge çiftleniminin şiddetine ve ayrıca potansiyel

profiline güçlü bir şekilde bağlı olduğu görülmüştür

(Şekil 1(b)). Dış manyetik alanın varlığında spin-

yörünge çiftlenim şiddetinin fiziksel sistemin enerji

dağılımı üzerine etkilerinin belirlenmesi, spintronik

aygıtlarda istenilen magnetotransport özelliklerinin

elde edilmesi açısından önem taşıması bakımından

çalışmamızın literatüre katkı sağlamasını

beklemekteyiz.

Kaynakça

1. S. A. Wolf, D. D. Awschalom, R. A. Buhrman, J. M. Daughton, S. Von Molnar, M. L. Roukes, A. Y.

Chtchelkanova, D. M. Treger, "Spintronics: A Spin-Based Electronics Vision for the Future", Science 291,

1488-1495 (2001).

2. J-R. Shi, B-Y. Gu, " Magnetoconductance oscillations of two parallel quantum wires coupled through a

potential barrier", Physical Reviev B 55, 9941-9948 (1997).

3. M. Governale, U. Zülicke, "Spin accumulation in quantum wires with strong Rashba spin-orbit coupling",

Physical Reviev B 66, 073311 (2002).

4. J. Knobbe, Th. Schäpers, "Magnetosubbands of semiconductor quantum wires with Rashba spin-orbit

coupling", Physical Reviev B 71, 035311 (2005).

5. S. Zhang, R. Liang, E. Zhang, L. Zhang, Y. Liu, "Magnetosubbands of semiconductor quantum wires with

Rashba and Dresselhaus spin-orbit coupling", Physical Reviev B 73, 155316 (2006).

Page 27: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P5

Düzlem-İçi Manyetik Alan Altındaki Kuantum Telinin Optik Özellikleri

Üzerine Spin-Yörünge Etkileri

Bircan Gişi

1 , Yenal Karaaslan

1, Serpil Şakiroğlu

2 , İsmail Sökmen

2

1Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Bölümü, 35390, İzmir

2Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 35390, İzmir

Son yıllarda, kuantum kuyu, kuantum tel,

kuantum nokta gibi düşük-boyutlu yarıiletken

yapıların fiziksel özellikleri, optoelektronik devre

teknolojilerindeki uygulamalarından dolayı, yoğun

çalışma aktivitelerini teşvik etmektedir [1]. Düşük-

boyutlu sistemlerde yük taşıyıcılarının hapsedilmesi

kesikli enerji seviyelerine sebep olmakta ve bu

kesiklilik optik soğurma spektrumunda önemli

değişiklik gözlenmesine yol açmaktadır. Düşük-

boyutlu yapılarda optik soğurma ve kırılma indisi

gibi lineer olmayan optik özellikler fotodedektör,

kızılötesi lazer ve elektro-optik modülatör gibi

yarıiletken optoelektronik cihazlar için geniş

uygulama alanı sunar. Kuantum tellerinin dış

elektrik/manyetik alanlar ve spin-yörünge etkileşimi

ile şekil (boyut) kontrol edilebilirliği istenilen optik

geçişleri sağlayan enerji spektrasının elde edilmesini

mümkün kılar [2,3].

Bu çalışmada, düzlem-içi manyetik alan altındaki

parabolik hapsetme potansiyeli ile tanımlanan

kuantum telinin alt-bantlar arası optik soğurma

katsayısı ve kırılma indisi değişimi üzerine Rashba

spin-yörünge etkileşimi etkisi araştırılmıştır. Lineer

ve üçüncü derece lineer olmayan optik soğurma

katsayıları ve kırılma indisi değişimlerinin analitik

ifadeleri kompakt-yoğunluk matrisi ve

Şekil 1: B=3 T, ϕ=0, α=30 meVnm için foton

enerjilerinin fonksiyonu olarak lineer (kesikli), lineer olmayan (noktalı) ve toplam (sürekli) soğurma

katsayıları

iteratif şema kullanılarak elde edilmiştir [4]. Optik

soğurma katsayısı ve kırılma indisi değişimi

kuantum teli yarıçapı, Rashba spin-yörünge

etkileşimi, manyetik alan şiddeti ve yönelimi ve

foton enerjisinin fonksiyonu olarak elde edilmiştir.

Optik soğurma katsayısı ve kırılma indisi

değişiminin sistem parametrelerine güçlü bir şekilde

bağlı olduğu gözlemlenmiştir.

Kaynakça

1. C. H. L. Quay, T. L. Hughes, J. A. Sulpizio, L. N. Pfeiffer, K. W. Baldwin, K. W. West, D.

Goldhaber- Gordon, R. de Picciotto, “Observation of a One-Dimensional Spin-Orbit Gap in a

Quantum Wire”, Nature Physics 6, 336 - 339 (2010); S. Datta, “Electronic transport in mesoscopic

systems”, Cambridge University Press, Cambridge (1995).

2. R. Khordad, “Optical properties of quantum wires: Rashba effect and external magnetic field, J.

Lumin. 134, 201-207 (2013).

3. S. Lahon, M. Kumar, P. K. Jha, M. Mahon, “Spin-orbit interaction effect on the linear and nonlinear

properties of quantum wire in the presence of electric and magnetic fields”, J. Lumin. 144, 149-153

(2013).

4. R. W. Boyd, “Nonlinear optics”, Academic Press, San Diego (2003).

Page 28: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P6

Al – 1.1Sc ve Al – 2Sc Alaşımlarının Bazı Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Hamza Yaşar Ocak1, Ercan Uçgun

1 ve Rahmi Ünal

2

1Dumlupınar Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi, Kütahya

2Gazi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Ankara

Al – Sc alaşımları endüstride özel bir öneme sahip olmaları nedeniyle; Sc’un iki farklı oranı için Al – 1.1Sc

ve Al – 2Sc alaşımlarını toz metarolojisi tekniği ile elde edilerek birçok fiziksel özellikleri deneysel ve

teorik olarak incelenmiştir. Öncelikle alaşımın örgü parametresi XRD yöntemiyle bulunarak diğer

parametrelerin EMTO programı ile hesaplanmasında kullanılmıştır. Bu çalışmada sadece bazı mekanik

özelliklere ait çalışmalarımız yer alacaktır. Ayrıca Sc oranına bağlı olarak ikinci derece elastik sabitlerin

değişimi de değerlendirilmiştir.

Not: Bu konudaki ilk makalemiz Transactions of Nonferrous Metals Society of China’da yayımlandı.

(23,2013, 3020-3026)

Page 29: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P7

Schiff Bazlı (E)-2-methyl-N-((5-nitrothiophen-2-yl)methylene)aniline

Molekülünün Kristalografik ve Kuantum Mekaniksel İncelenmesi

Özlem Deveci

1, Şamil Işık

1, Ebil Ağar

2 ve Sümeyye Gümüş

2

1 Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fizik Bölümü, TR-55139, Samsun

2 Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Kimya Bölümü, TR-55139, Samsun

Schiff bazı olan C12H10N2O2S kristali sentezlendi ve

kristal yapısı X-ışınları kırınım tekniği ile belirlendi,

spektroskopik özellikleri ise FTIR, UV-VIS ve 1H-,

13C-NMR deneysel metotları ile incelendi. Bileşiğin

yapısı Hartree-Fock (HF), Yoğunluk Fonksiyoneli

Teorisi (Density Functional Theory, DFT), Austin

Model (AM1) and Parametric Model (PM3) teorik

hesaplama metotları ile incelendi.

Molekülün kristal yapısı direkt yöntemler ile

SHELXS97 [1] programı kullanılarak çözüldü ve

atomik parametreler, tam-matris en küçük kareler ve

Fark−Fourier yöntemleri kulanılarak SHELXL97 [2]

programı ile arıtıldı. Kristale ait birim hücre

boyutları, birim hücredeki atom konumları, bağ

uzunlukları, bağ açıları ve titreşim parametreleri

belirlendi. [C12H10N2O2S] Tek kristalinin moleküler

yapısını gösteren çizimi (Şekil 1).

Deneysel çalışma sonuçlarını desteklemek

amacıyla Gaussian 03W ve GaussView 4.1.2 paket

programları kullanılarak ab initio Hartree−Fock

(HF), Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi (Density

Functional Theory, DFT) ve yarı deneysel

hesaplamaları Austin Model (AM1), Parametric

Model (PM3) metotları ile temel haldeki serbest

molekülün moleküler geometrisi, titreşim frekansları

(IR), kimyasal kayma değerleri (NMR), sınır

moleküler orbitalleri (HOMO ve LUMO) incelendi.

Teorik hesaplamalar için baz seti olarak 6-31G(d)

seçildi.

Şekil 1: [C12H10N2O2S] Molekülünün %30 olasılıklı ısısal

elipsoitlerle çizilmiş ORTEP3 diyagramı. Kesikli çizgiler

molekül içi ve etkileşmelerini

ifade etmektedir

Sonuç olarak, moleküllerin enerjileri,

konformasyon analizleri, yük dağılımları, moleküler

elektrostatik potansiyelleri, dipol momentleri ve

sınır moleküler orbitalleri (HOMO ve LUMO)

hesaplanarak elde edildi. Çalışmadaki moleküle ait

deneysel ve teorik sonuçları karşılaştırılmalarında,

bu sonuçlar arasında iyi bir uyum olduğu

görülmüştür.

Kaynakça

1. Sheldrick, G. M., 1997b. SHELXS97, Program for the solution of crystal structures. University of

Göttingen, D., Germany.

2. Sheldrick, G. M., 1997a. SHELXL97, Program for crystal structure refinement. University of Göttingen, D., Germany.

Page 30: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P8

Kalkopirit ZnSiP2 Yarıiletkeni Üzerinde Basıncın Etkisi

İrem Öner

1, Yasemin Ö. Çiftci

2, Kemal Çolakoğlu

3

1,2,3Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500, Ankara

A

IIB

IVC

V2 yarıiletkenleri, anizotropik yapılarından dolayı

lineer olmayan optik özellikler gibi birçok ilginç fiziksel

ve kimyasal karakteristiğe sahiptir. Bu bileşikler görünür

ve kızılötesi LEDler, kızılötesi dedektör ve üreteçler ile

optik parametreli osilatörler vb. teknolojik uygulama

alanlarında kullanılan önemli adaylardandır [1]. Bu

çalışmada ZnSiP2'nin elastik, elektronik ve optik

özelliklerinin basınca bağlılığı yoğunluk fonksiyoneli

teorisine dayalı ilk ilkeler hesaplamaları ile ele alınmıştır.

Genelleştiril-miş gradyan yaklaşımının Perdew-Burke-

Ernzerhof (GGA-PBE) parametrizasyonuna dayalı

izdüşümsel genişletilmiş düzlem dalga (PAW) sözde

potansiyel metodu Vienna Ab initio Simülasyon Paketi

(VASP) ile kullanılarak, hacim merkezli tetragonal (I-42d;

uzay grup no:122/kalkopirit) ve yüzey merkezli

kübik (Fm-3m; uzay grup no:225/kayatuzu) fazları

incelenmiştir. Dalga fonksiyonları için düzlem dalgalar

360 eV'luk kesilim kinetik-enerjisine kadar

genişletilmiştir. Sözde atomik hesaplamalar Zn: [Ar]

3d10

4s2, P: [Ne] 3s

2 3p

3 ve Si: [Kr] 4d

10 5s

2 5p

2 için

gerçekleştirilmiştir. Brillouin bölgesinin nümerik

integrasyonu, I-42d ve Fm-3m için sırasıyla 8x8x4 ve

8x8x8 Monkhorst-Pack k-nokta örnekleme prosedürü

kullanılarak yapılmıştır. Denge örgü parametresine karşılık

gelen elastik sabitleri hesaplanmıştır; buna göre I-42d

mekaniksel kararlı iken Fm-3m kararsızdır. Bununla

birlikte I-42d, Fm-3m’ye göre enerjitik olarak daha

kararlıdır ve basınç altında (~35 GPa) kalkopiritten

kayatuzuna bir faz geçişi belirlenmiştir.

ZnSiP2 bileşiğinin elektronik yapısı, I-42d fazının 1.36 eV

direkt enerji band aralığına sahip bir yarıiletken olduğunu

göstermiştir. Band grafiğinin yanında toplam (t_dos) ve

parçalı (p_dos) durum yoğunlukları çizdirilmiştir. 10, 20

ve 30 GPa için her iki fazda elastik sabitleri, ve bu

basınçlar için kalkopirit yapıda optik özellikleri, band ve

dos hesabı yapılmıştır. Ayrıca örgü sabiti, bulk modülü,

bulk modülünün basınca göre türevi, Zener anizotropi

faktörü, Poisson oranı, Young modülü ve izotropik shear

modülü gibi temel fiziksel parametreler elde edilmiştir.

Dielektrik fonksiyonu, kırılma indisi, sönüm katsayısı,

soğurma katsayısı, optik yansıma ve elektron enerji kaybı

spektrumu da optik özellikler olarak ortaya konulmuştur.

Sonuçların diğer teorik ve deneysel çalışmalarla uyumlu

olduğu görülmüştür.

Tablo 1: I-42d ve Fm-3m fazlarının örgü parametreleri,

minimum enerjileri ve enerji band aralıkları

Faz Referans a (Å) c (Å) Eg (eV)

I-42d

Bu çalışma(GGA-PBE) 5.4196 10.5294 1.36

Teorik(GGA-PW91) [1] 5.4000 10.5000 1.34

Deneysel [2] 5.3990 10.4370

Fm-3m

Bu çalışma(GGA-PBE) 6.2162

Teorik(GGA-PW91) [1] 6.2000

Tablo 2: I-42d fazının elastik sabitleri, bulk modülü, shear modülü ve Young modülü (GPa birimi ile verilmiştir.)

Kaynakça

1. F. Arab et al. "Ab initio investigations of structural, elastic and electronic properties of ZnSiP2: Pressure effect",

Computational Materials Science 65 (2012) 520–527.

2. Yu. M. Basalev et al. "Electronic Structure of Triple Phosphides MgSiP2, ZnSiP2, and CdSiP2", Russian Physics

Journal 48 (2005) 78-82.

Faz Referans C11 C12 C13 C33 C44 C66 B G E

Fm-3m

Bu çalışma(GGA-PBE) 60.3 101.8 11.6 87.9 14.7 41.7

Teorik(GGA-PW91) [1] 27.32 115.15 -1.031 83 --- ---

I-42d

Bu çalışma(GGA-PBE) 138.7 57.7 62.1 133.6 94.5 92.1 86.1 65.3 156.4

Teorik(GGA-PW91) [1] 136.68 54.79 60.79 133.11 71.91 69.63 86.29 55.45 136.4

Page 31: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P9

Synthesis, Structural Characterization of (C21H23CuN2O12) Complex

Akif Arslan1, Ömer Çelik

2, Sevtap Keser

3, Sedat Köstekçi

3, Mehmet Aslantaş

4,Tuba Kıyak

4

1Düziçi Vocational School, Osmaniye Korkut Ata University, Osmaniye

2Physics Education Department, Ziya Gökalp Education Faculty, Dicle University, Diyarbakır

3Biotechnology Laboratory, Biology Department, KSÜ, Avsar Campus, Kahramanmaras

4Physics Department, KSÜ, Avsar Campus, Kahramanmaras

In this study, the metal complex C21H23CuN2O12 was prepared from the reaction between 3.5 Dihidroksibenzoic

acid and 2-aminobenzamide in the presence of cupper(II) sulfate, and X-ray diffraction methods. The

crystallographic analysis shows that the complex crystallizes in the triclinic system, space group. In the

complex, the geometry around the cupper ion has distorted pyramid geometry by one water (H2O) molecule, one

N and three O atoms. The N-H…O strong intra- and also C-H…O and O-H…O type strong inter-molecular

hydrogen bonding interactions mainly stabilize the crystal structure and form an infinite 3-dimensional network.

We would like to thank Dr.Şemistan Karabuğa at Chemistry Department and the Biotechnology Laboratory in

Biology Department, KSU, staff for their assistance without which this work could not have been accomplished.

Keywords: Metal Complex, Sulfonic Acid, X-ray Crystallography, Antimicrobial, Enzymatic Activity

Kaynakça

1. G.M. Sheldrick,(SHELXS-97),University of Gottingen, Germany,(1997).

2. G.M. Sheldrick,(SHELXL-97),University of Gottingen, Germany,(1997).

3. Sertçelik et al. Acta Crystallographica Section E68: 1010-1011 (2012).

4. Aydın et al. Acta Crystallographica Section E68: 1162-1163 (2012).

Page 32: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P10

Pd-Mn-Sb tabanlı Heusler Alaşımlarının Yapısal ve Manyetik Özellikleri

H. Can Aydoğan

1 ve Seda Aksoy Esinoğlu

1

1İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi Fizik Mühendisliği Bölümü, 34469, İstanbul,

Türkiye

Ferromanyetik Heusler alaşımlarında, yüksek

sıcaklık kübik fazdan (austenit) ferromanyetik

durumdaki tetragonal faza (martensit) yapısal geçiş,

martensitik geçiş gözlenmektedir. Martensitik geçiş

sebebiyle bu alaşımlarda tek-yönlü ya da iki-yönlü

şekil hafıza etkisi, süperelastiklik gözlenmektedir.

Buna ek olarak bazı Heusler alaşımlarında yapısal

ve manyetik faz geçişi aynı anda meydana gelir. Bu

durumda alaşımlar büyük manyetokalorik etki

gösterir. Heusler alaşımlarının gösterdiği bu etkiler

bu alaşımların aktüatör, sensör ve manyetik

soğutucu gibi manyetik olarak kontrol edilebilen ve

akıllı malzeme olarak adlandırılan aygıtların

yapılmasına olanak tanır.

Ferromanyetik Ni-Mn tabanlı Heusler alaşımları

yüksek manyetik şekil hafıza etkisi ve

manyetokalorik etki gösterdiği için yaygın olarak

çalışılmaktadır [1,2]. Son zamanlarda Pd-Mn tabanlı

yeni Heusler alaşımları incelenmekte olup, Pd-Mn-

Sn alaşımında martensitik geçiş gözlenmiş ve

potansiyel bir manyetik şekil hafıza alaşımı olduğu

tartışılmaktadır [3,4].

Şekil 1: X2YZ genel formülüne sahip Heusler alaşımlarının austenit fazdaki L21 kübik yapısı.

Bu çalışmada Pd50M25+xSb25-x (x=0, 7, 10, 13, 15) ve

Pd50M25−ySb25+y (y=0, 5, 15) alaşımlarının yapısal

ve manyetik özellikleri incelenmiştir. Üretilen

örneklerin kompozisyonları, taramalı elektron

mikroskobunda (SEM) EDS analizi ile

doğrulanmıştır. X-ışını toz kırınımı desenleri oda

sıcaklığında elde edilerek, örneklerin kristal

yapıları belirlenmiştir. Her bir alaşımın Curie

sıcaklıkları, hem sıcaklığa bağlı direnç

ölçümlerinden (70<T<300 K) hem de 50 mT

manyetik alan altındaki sıcaklığa bağlı

mıknatıslanma ölçümlerinden (5<T<300 K)

gözlenmiş olup 240 K civarında olduğu

bulunmuştur. Bu değer literatürde bulunan

Pd50Mn25Sb25 stokiyometrik alaşımının Curie

sıcaklığı ile uyumludur [5].

Kaynakça

1. Ullakko K., vd., Applied Physics Letters, 69, 1966,(1996).

2. Krenke T., vd., Nature Materials, 4, 450, (2005).

3. Kanomata T., vd., Journal of Alloys and Compounds, 541, 392, (2012).

4. Chieda Y., vd., Journal of Alloys and Compounds, 554, 335, (2013).

5. Shirakawa K., vd., Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 70, 421, (1987).

Page 33: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P11

Li2Pt3X (X=B, C ve N) Bileşiklerinin İlk-Prensiplerle İncelenmesi

Sezgin Aydın

1

1Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500, Ankara

Li2Pd3B ve Li2Pt3B’de sırasıyla 8K ve 2-3K gibi

sıcaklıklarda süper iletkenlik elde edilmesi bu

bileşiklere gösterilen ilginin artmasını sağladı [1-2].

Şekil 1: Li2Pt3B’nin kristal yapısı (üstte) ve

hesaplanmış 3D elektron yoğunluğu (altta)

Bu çalışmada, Li2Pt3B bileşiğindeki bor atomu

karbon ve azot atomuyla yer değiştirilerek elde

edilen Li2Pt3X (X=B, C ve N) bileşiklerinin yapısal,

elektronik, elastik ve mekanik özellikleri yoğunluk

fonksiyonel teorisi kapsamında, GGA-PBE

fonksiyoneli ve ultrasoft pseudopotansiyeller

kullanılarak uygun seçimli kesilim enerjisi ve k-

nokta değerleri ile CASTEP paket programı

yardımıyla incelendi.

Li2Pt3B için hesaplanan örgü parametresinin

(6.860Å) literatürdeki 6.755Å [3] değeriyle uyumlu

olduğu görüldü. Kararlılık tartışması için

bileşiklerin oluşum entalpileri ve elastik sabitleri

hesaplandı. Bütün bileşiklerin negatif oluşum

entalpisine sahip oldukları ve elastik sabitlerin de

kararlılık şartlarını sağladıkları, bu nedenle bütün

bileşiklerin termodinamik ve mekanik kararlı

oldukları görüldü. En düşük oluşum entalpisinin

Li2Pt3B’ye ait olduğu, bor atomunu karbon ve azot

atomu ile değiştirmenin yapıyı daha kararlı

yapmadığı tespit edildi. Band yapılarından ve kısmi

durum yoğunluğu eğrilerinden, Fermi seviyesini

kesen bandlardan ve sıfırdan farklı durum

yoğunluğundan dolayı bütün bileşiklerin metal

oldukları tespit edildi. Yapıların metallikleri

incelendi ve Li2Pt3X (X=B, C ve N) bileşiklerinin

metallikleri sırasıyla 0.85, 0.39 ve 0.49 olarak

hesaplandı. Süperiletken karakteriyle uyumlu olarak

borlu yapının daha yüksek metalliğe sahip olduğu

görüldü.

Diğer taraftan, bağlanma karakteri ortaya kondu: 1-

tip B-Pt bağının ve 1-tip Pt-Pt bağının pozitif

Mulliken popülasyonuna sahip olduğu bulundu. Bu

bağlar dikkate alınarak, Li2Pt3X (X=B, C ve N)

bileşiklerinin sertlikleri sırasıyla 19.4, 22.2 ve 21.2

GPa olarak hesaplandı. Sertlik değerlerinin

birbirlerine yakın oldukları, Pt-Pt bağlarının Pt-X

bağlarından daha sert oldukları görüldü.

Kaynakça

1. H. Q. Yuan, D. F. Agterberg, N. Hayashi, P.Badica, D. Vandervelde, K. Togano, M. Sigrist, M. B.

Salamon, Physical Review Letters 97, 017006 (2006).

2. K.-W. Lee, W.E. Pickett, Physical Review B 72, 174505 (2005).

3. S. K. Bose, E. S. Zijlstra, Physica C 432, 173-181 (2005).

4. U. Eibenstein, W. Jung, Journal of Solid State Chemistry 133, 21-24 (1997)

Page 34: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P12

Ti3B4 bileşiğinin Karakteristik Elektronik Özellikleri

Sezgin Aydın

1

1Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500, Ankara

Titanyum bor bileşikleri çok sayıda avantaja

sahiptirler. Bunlardan bazıları yüksek erime noktası,

sertlik, aşınma direnci, iyileştirilmiş elektriksel

iletkenlik ve mekanik özellikler şeklinde sıralanabilir

[1-2]. Bu özelliklerinden dolayı titanyum boritler için

geniş uygulama alanları vardır.

Bu çalışmada, Ti3B4 bileşiğinin yapısal, elektronik,

elastik ve mekanik özellikleri yoğunluk fonksiyonel

teorisi kapsamında, GGA-PBE fonksiyoneli ve

ultrasoft pseudopotansiyeller kullanılarak uygun

kesilim enerjisi ve k-nokta değerleri ile CASTEP

paket programı yardımıyla incelendi.

Hesaplanan örgü parametrelerinin deneysel değerlerle

ve diğer teorik sonuçlarla iyi uyum içinde olduğu [3],

negatif oluşum entalpisi (-0.94 eV/atom) ve kararlılık

şartlarını sağlayan elastik sabitler sayesinde Ti3B4

bileşiğinin termodinamik ve mekanik kararlı olduğu

görüldü.

Şekil 1: Ti3B4’ün kristal yapısı (3×1×1)[3]. Kırmızı

renkli kısım birim hücreyi temsil etmektedir.

Şekil 2: Ti3B4 için kısmi durum yoğunluğu eğrileri.

Şekil 2’de sunulan kısmi durum yoğunluğu

eğrilerinden bileşiğin metal olduğu, B p-

durumlarının ve Ti d-durumlarının DOS eğrilerinde

baskın karakterde olduğu görüldü. [-4, -2] eV

aralığında B p-durumları ve Ti d-durumları arasında

hibritleşme olduğu ve Fermi seviyesinde daha

yüksek durum yoğunluğu değerine sahip

olduğundan dolayı, metallik durumunun büyük

ölçüde Ti d-durumlarından kaynaklandığı tespit

edildi.

Stres-strain metoduyla hesaplanan elastik

sabitlerden 223.55 GPa olarak hesaplanan bulk

modülü değeri Fe3C (226.8 GPa) ve TiC (242 GPa)

ile karşılaştırılabilir seviyededir. Ek olarak,

bağlanma karakteri ortaya kondu: 2-tip B-B bağının,

4-tip B-Ti bağının ve 1-tip Ti-Ti bağının pozitif

Mulliken popülasyonuna sahip olduğu bulundu. Bu

bağlar dikkate alınarak, bileşiğin sertliği 25.8 GPa

olarak hesaplandı. Daha kısa uzunluğa sahip Ti-B

bağlarının bireysel sertliklerinin diğer bağlardan

daha yüksek olduğu görüldü.

Kaynakça

1. V. I. Matkovich, Boron and Refractory Borides, Springer Verlag, New York, 1977

2. L. Sun, Y. Gao, B. Xiao, Y. Li, G. Wang, Journal of Alloys and Compounds 579, 457-467 (2013)

3. N. R. Adsit, Trans. Metall. Soc. AIME 236, 804 (1966)

Page 35: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P13

Mo2B ve Mo3B2 Bileşiklerinin Yapısal, Elektronik, Elastik ve Mekanik

Özelliklerinin İlk-Prensiplerle İncelenmesi

Sezgin Aydın

1

1Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500, Ankara

Geçiş-metali (TM) boritleri mükemmel kararlılık,

iyi iletkenlik, yüksek erime noktası, yüksek sertlik

değerleri, aşınma direnci, iyi elektriksel iletkenlik

gibi özelliklerden dolayı oldukça ilgi gösterilen

malzeme gruplarından biridir [1-2].

Bu çalışmada, Mo2B ve Mo3B2 bileşiklerinin

yapısal, elektronik, elastik ve mekanik özellikleri

ilk-prensipler yoğunluk fonksiyonel teorisi

kapsamında, GGA-PBE fonksiyoneli ve ultrasoft

pseudopotansiyeller kullanılarak uygun seçimli

kesilim enerjisi ve k-nokta değerleri ile CASTEP

paket programı yardımıyla incelendi.

Şekil 1: Mo2B (solda)[3] ve Mo3B2 (sağda)[4]’nin

kristal yapıları.Üstteki yapılar c-doğrultusunda,

alttaki yapılar ise a-doğrultusundadır.

Hesaplanan örgü parametrelerinin

deneysel değerlerle iyi uyum içinde olduğu [3, 4],

oluşum entalpileri ve elastik sabitler yardımıyla

her iki bileşiğin termodinamik ve mekanik kararlı

olduğu görüldü. Daha düşük oluşum entalpisi,

daha yüksek elastik sabitler ve mekanik

özelliklerden dolayı Mo3B2’nin Mo2B’den daha

kararlı olduğu belirlendi.

Band yapılarından ve kısmi durum

yoğunluğu eğrilerinden her iki bileşiğin Fermi

seviyesini kesen bandlardan ve sıfırdan farklı

durum yoğunluğu değerinden dolayı metal olduğu,

durum yoğunluğu eğrilerinin ağırlıklı olarak Mo d-

durumlarından kaynaklandığı tespit edildi. [-6,-2]

eV enerji aralığında bor atomlarının p-durumları

ve Mo atomlarının d-durumları arasında

hibritleşme meydana geldiği, bu durumun B

atomları ve Mo atomları arasında meydana gelen

olası bağlanmaya işaret ettiği sonucuna varıldı.

Detaylı bağlanma analizi çıkarıldığında her

iki yapı için, 1-tip B-B ve 3-tip Mo-B bağının

pozitif Mulliken popülasyonuna sahip olduğu, yani

bu tür bağların var olduğu görüldü. Elektron

yoğunlukları, durum yoğunlukları ve Mulliken

atomik yük analizinden elde edilen sonuçlar

ışığında, bileşiklerdeki bağlanmanın kovalent,

iyonik ve metalik bileşenlere sahip olduğu

sonucuna varıldı.

Ek olarak, her iki bileşiğin sertliği teorik

olarak hesaplandı. Mo2B’nin sertliği 24.2 GPa ve

Mo3B2’nin sertliği de 23.9 GPa olarak bulundu.

Her iki bileşiğin sertliğinin birbirine yakın olduğu,

bu sertlik değerlerinin literatürde rapor edilen TiC

(24.7 GPa) ve OsC (24.3 GPa) sertlik değerleriyle

karşılaştırılabilir oldukları görüldü. daha kısa Mo-

B bağlarının bireysel sertliklerinin diğerlerinden

daha yüksek olduğu tespit edildi.

Kaynakça

1. I. R. Shein, A. L. Ivanovskii, Pysical Review B 73, 144108 (2006).

2. C. T. Zhou, J. D. Xing, B. Xiao, J. Feng, X. J. Xie, Y. H. Chen, Computational Materials Science 44, 1056-

1064 (2009).

3. A. M. Zakharov, M. Y. Golubev, Inorg. Mater. 16, 579-581 (1980).

4. A. Wittmann, H. Nowotny, H. Boller, Monatsh. Chem. 91, 608-615 (1960).

Page 36: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P14

Tavlama Sıcaklığının Sol-Jel Daldırma Yöntemiyle Hazırlanan

p-CuO/i-ZnO/n-ATO Heteroyapıların Elektriksel Özelliklerine Etkisinin

İncelenmesi

Figen Özyurt Kuş

1, Tülay Serin

2, Necmi Serin

2

1DSİ TAKK Dairesi Başkanlığı, İzotop Laboratuvarı, 06291, Ankara

2Ankara Üniversitesi, Fizik Mühendisliği Bölümü,06100, Ankara

Farklı tavlama sıcaklıklarında (200-350°C, T= 0°C) sol-jel daldırma yöntemiyle hazırlanan p-CuO/i-ZnO/n-

ATO heteroyapılarının elektriksel özelliklerinin incelenmesi amacıyla 1x25x75mm boyutlarında mikroskop

camları üzerine p-CuO/i-ZnO/n-ATO heteroyapıları büyütülmüştür. Bu yapıların elektriksel özellikleri akım-

gerilim (I-V), kapasite-gerilim (C-V) ve kapasite-frekans (C-f) ölçümleri kullanılarak incelenmiş, akım-gerilim

belirtkenlerinin diyot özelliği gösterdiği gözlenmiştir. Ayrıca bu yapıların ileri beslem engel potansiyelleri,

doğrultma çarpanları ve diyot ideallik faktörleri I-V ölçümlerinden; engel potansiyelleri ve alıcı yoğunlukları

C-V ölçümlerinden; yapıların arayüzey durum yoğunlukları C-f ölçümlerinden hesaplanmıştır. Bu ölçüm ve

hesaplamalardan bu yapılarda akım-iletim mekanizmasının çok adımlı tünelleme olduğu belirlenmiştir.

Şekil 1: p-CuO/i-ZnO/n-ATO heteroyapısının şematik gösterimi

Tablo 1: p-CuO/i-ZnO/n-ATO yapılarını hazırlama şartları

Ya

AT

O d

ald

ırm

a s

ay

ısı

Zn

O d

ald

ırm

a s

ay

ısı

Cu

O d

ald

ırm

a s

ay

ısı

Zn

O ö

n ı

sıtm

a s

ıca

klı

ğı

(ºC

)

Zn

O ö

n ı

sıtm

a

süre

si (

da

kik

a)

Zn

O

tav

lam

a s

ıca

klı

ğı

(ºC

)

Zn

O

tav

lam

a s

üre

si (

da

kik

a)

Cu

O ö

n ı

sıtm

a s

ıca

klı

ğı

(ºC

)

Cu

O ö

n ı

sıtm

a

süre

si (

da

kik

a)

Cu

O t

av

lam

a s

ıca

klı

ğı

(ºC

)

Cu

O t

av

lam

a s

üre

si (

da

kik

a)

p-CuO/i-ZnO/n-ATO 10 10 20 200 5 200 30 250 5 250 30

p-CuO/i-ZnO/n-ATO 10 10 20 250 5 250 30 250 5 250 30

p-CuO/i-ZnO/n-ATO 10 10 20 300 5 300 30 250 5 250 30

p-CuO/i-ZnO/n-ATO 10 10 20 350 5 350 30 250 5 250 30

p-CuO/i-ZnO/n-ATO 10 10 10 250 5 250 15 250 5 250 30

Page 37: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P15

SmX (X = S, Se ve Te) Bileşiklerinin Yapısal, Elastik ve Titreşim

Özelliklerinin Hesaplanması

A. İyigör1, Ş. Uğur

2, R. Ellialtıoğlu

3

1Ahi Evran Üniversitesi, Merkezi Araştırma ve Uygulama Lab,. 40100, Kırşehir

2Gazi Üniversitesi, Fizik Bölümü,06500, Teknikokullar-Ankara

3Hacattepe Üniversitesi, Fizik Mühendisliği Bölümü, 06800, Beytepe, Ankara

Yoğunluk fonksiyonel teorisi içerisinde genelleştirilmiş gradiyent yaklaşımı kullanılarak, Pm-3m (216)

uzay grubu ve B2(CsCl) kristal yapısındaki SmX (X = S, Se ve Te) bileşikleri için hesaplamalar yapıldı. Bu

bileşikler için taban durum yapısal, elastik ve titreşim özellikleri araştırıldı. SmS, SmSe ve SmTe

bileşiklerinin örgü sabitleri sırasıyla 3.473 Å, 3.603 Å ve 3.812 Å olarak bulundu ve bu sonuçlar elastik ve

titreşim özellikleri hesaplanırken kullanıldı. Örgü titreşimi özellikleri, öz uyumlu yoğunluk fonksiyoneli

pertürbasyon kuramı çerçevesinde incelendi.

Page 38: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P16

Fe-Ni Alaşımlarında Martensitik Faz Geçişlerinin Moleküler Dinamik

Simülasyon Yöntemi ile Araştırılması

Eşe Akpınar

1 , Seyfettin Çakmak

1

1Süleyman Demirel Üniversitesi, Fizik Bölümü, Bölüm Adı, 32260, Isparta

Martensit faz geçişleri, birinci dereceden katı- katı faz geçişleridir. Fe66Ni34 ve Fe64Ni36 ikili alaşım

sistemlerinin martensitik faz geçişleri Moleküler Dinamik Simulasyon yöntemi ile araştırılmıştır. Çalışmada

Gömülmüş Atom Metodunun Sutton- Chen versiyonu kullanılmıştır. Sıcaklık etkisinin ve Ni içeriğinin

martensitik faz geçişleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Yapısal analizler, radyal dağılım fonksiyonu eğrileri

kullanılarak yapılmıştır.

Fe66Ni34 ve Fe64Ni36 alaşımlarında sıcaklığın etkisi ile martensitik faz geçişleri gerçekleştiği gözlenmiştir.

Page 39: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P17

B13-C Nanoşeridinde Karbon Atomunun Etkisinin İlk- Prensipler Yaklaşımı ile

İncelenmesi

1Esra EROĞLU,

1Mehmet ŞİMŞEK

1Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü Teknikokullar 06500 /Ankara

Bor, yapısındaki elektron-eksikliği doğası nedeniyle

içinde bulunduğu bileşiklerde oluşan kimyasal

bağlarında çok çeşitlilik gösterir. Bu bağlamda borlu

yapılar çok sayıda teorik ve deneysel araştırmacının

dikkatini üzerine çekmiştir[1-4].

Bor nanoşeritleri çoğu zaman metalik karakterde

olmasına rağmen yarıiletken yapılara da rastlamak

mümkündür[4]. Nanoşeritler; yapıdan farklı sayıda

ve konumdaki atomların çıkarılmasıyla ya da yapıya

başka türdeki atomların bağlanmasıyla çeşitli

formlarda oluşturulabilir. Böylece oluşturulan

yapıların kararlılıkları ve elektronik özellikleri

farklılıklar gösterir[1].

Bu çalışmada, yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT)

kapsamında benzetişim hesaplamaları yapılarak,

doğrusal kenarlı B14 nanoşeridi çalışıldı. B14 yapısına

ait birim hücre Şekil 1’de verildi. Şeridi oluşturan

altıgenlerden birinin farklı konumlarındaki bor

atomları, karbon atomlarıyla değiştirilerek yeni

nanoşeritler oluşturuldu. Böylece, karbon atomunun

konum bağımlı etkileri (genel olarak yapıya bir

elektron eklenmesi etkisi) incelendi.

Geometri optimizasyonu ve elektronik özellikleri

kapsayan hesaplamalar GGA-PW91 fonksiyoneli ve

ultrasoft pseudo-potansiyeller kullanılarak CASTEP

programıyla yapıldı. Nanoşeritlerin periyodiklikten

dolayı meydana gelen etkileşmesini önlemek için,

örgü boyutları en yakın iki komşu atomu arası

uzaklık en az 10Å [2-3] olacak şekilde ayarlandı.

Tasarlanan/önerilen nanoşeritlerin enerjetik

kararlılıkları, geometrik parametreleri (bağ

uzunlukları v.b) ve elektronik özellikleri (durum

yoğunluğu, band yapısı, Mulliken atomik yükleri ve

bağ popülasyon değerleri) incelendi.

Şekil 1: B14 nanoşeridi için birim hücre

Elde edilen sonuçlar doğrultusunda; tüm yapıların

metalik karakterde olduğu görüldü. Atomik yük

dağılımı incelendiğinde B14 yapısının hemen hemen

nötr durumda olduğu, yapıya karbon eklendiğinde

ise elektron alarak negatif yük dağılımına sahip

olması, çevresi ile etkileşme aktivitesini ve bağ

yapma özelliğini artırdığı görülmektedir. Sonuç

olarak yeni şeritlerin atomik tutucu veya filitre

olarak kullanılabileceği söylenebilir.

Anahtar kelimeler: DFT, elektronik yapı, nanoşerit, bor.

Kaynakça

1. T. T. Xu, J. G. Zheng, N. Wu, A. W. Nicholls, J. R. Roth, D. A. Dikin, R. S. Ruoff, “Crystalline Boron

Nanoribbons: Synthesis and Characterization”,Nano Letters, 4:5 (2004).

2. Y. Zhao, C. Ban, Q. Xu, S. H. Wei, C. Dillon, “Charge-driven structural transformation and valance versatility of

boron sheets in magnesium borides”, Phys. Rev. B, 83: 035406 (2011).

3. Y. Ding, X. Yang, J. Ni, “Electronic structures of boron nanoribbons”, Applied Physics Letters, 93: 043107

(2008).

4. S. Saxena, T. A. Tyson, “Insights on the Atomic Electronic Structure of Boron Nanoribbons”, Physics Letters,

104:245502 (2010).

Page 40: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P18

Karma Spin-(2, 5/2) Ising Sisteminin Dinamik Davranışının Glauber Geçiş

Oranları Temelli Ortalama Alan Yaklaşımı ile İki Tabakalı Kare Örgü Üzerinde

İncelenmesi

Mehmet Ertaş, Mustafa Keskin

Erciyes Üniversitesi Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 38039, Kayseri

Zamana bağlı salınımlı dış manyetik alan altında iki

tabakalı kare örgü üzerinde karma spin (2, 5/2) Ising

modelinin dinamik davranışı Glauber-tipi stokhastik

dinamik temelli ortalama alan yaklaşımı

kullanılarak incelendi. Master denkleminden yola

çıkılarak modelin dinamik davranışını veren

ortalama-alan dinamik denklemleri Glauber-tipi

stokhastik dinamik kullanılarak elde edildi. Elde

edilen ortalama-alan dinamik denklemleri, Adams-

Moulton kestirme ve düzeltme yöntemi ve Romberg

integrasyon metotları kullanılarak nümerik olarak

çözüldü. Sistemde mevcut olan fazları elde etmek

için ortalama düzen parametrelerinin zamanla

değişimleri incelendi. Daha sonra bir periyot içinde

ortalama düzen parametrelerinin veya dinamik

düzen parametrelerinin, sıcaklığın fonksiyonu

olarak davranışları incelenerek dinamik faz geçiş

(DFG) sıcaklıkları tespit edilecek ve aynı zamanda

DFG’lerinin doğası (kesikli veya sürekli yani

birinci- veya ikinci-derece faz geçişleri) karakterize

edildi. Tabakalar içi etkileşim parametreleri olan J1

ve J2’nin hem antiferromanyetik /antiferromanyetik

(AFM/AFM), hem de

antiferromanyetik/ferromanyetik(AFM/FM) olduğu

durumlar için DFG noktalarından faydalanarak (T,

h) düzleminde dinamik faz diyagramları sunuldu.

Sonuçlar FM/FM ve FM/AFM [1] durumları için

elde edilen sonuçlarla karşılaştırıldı.

Kaynakça

1. M. Ertaş, M. Keskin, “Dynamic magnetic behavior of the mixed-spin bilayer system in an oscillating field”,

Physics Letters A 376, 2455 (2012).

Page 41: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P19

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

-2

0

2

4

6

8 9 mTorr

12 mTorr

15 mTorr

20 mTorr

30 mTorr

Ak‎im

‎Yoğu

nluğu

(m

A/c

m2)

Zaman (Saniye)

20 25 30 35 40 45-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Ak‎im

‎Yoğu

nluğu

(m

A/c

m2)

Zaman (Saniye)

NiO İnce Filmlerin Optik ve Elektrokromik Özellikleri

Gamze Atak

1, Selen Demirel

1,2, Özlem Duyar Coşkun

1

1Hacettepe Üniversitesi, Fizik Mühendisliği, 06800, Ankara

2Hacettepe Üniversitesi, Nanoteknoloji ve Nanotıp, 06800, Ankara

Nikel oksit (NiO), tungsten oksitten (WO3) sonra en

yaygın olarak kullanılan ve üzerinde çalışılan

elektrokromik malzemelerden biridir [1],[2]. Anodik

elektrokromik bir malzeme olan nikel oksit, yüksek

elektrokromik verime sahiptir [3]. Katodik tungsten

oksit ince film ile bir elektrokromik cihaz içinde

karşılıklı olarak birbirini tamamlayıcı olarak

kullanılabilirler. NiO çalışma aralığı anlamında

düşük potansiyel aralığına, yüksek çevrim ömrüne ve

yüksek renklenme etkinliğine sahip bir malzemedir.

NiO yükseltgendiğinde koyu kahve-siyah renklenir

iken, indirgendiğinde ise etkin olarak renksizleşir.

Bu çalışmada magnetron kopartma sistemi ile NiO

ince filmler büyütülüp, optik ve elektrokromik

özellikleri incelenmiştir. Sistem 2.80 × 10-6

Torr

temel basınca düşürüldükten sonra, 75 W plazma

gücünde 1737F yüksek sıcaklık camı ve ITO ince

film kaplı cam alttaşlar üzerine, 2'' seramik NiO

hedef malzeme kullanılarak büyütülmüştür.

Kopartma gazı olarak Argon gazı kullanılmıştır.

Çalışma basıncı 9 – 30 mTorr aralığında

değiştirilmiştir. Böylelikle çalışma basıncının

filmlerin özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir.

Hazırlanan NiO ince filmlerin, Aquila nkd 8000e

spektrofotometre ile 350 – 1100 nm dalga boyu

aralığında, 30° geliş açısında s ve p polarize ışık için

geçirgenlik ve yansıtma ölçümleri alınmıştır.

Hazırlanan filmlerin spektrofotometrik ölçümleri

amorf yarıiletken malzemelerde çok iyi sonuç veren

Tauc-Lorentz model ile uyuşum işlemine tabii

tutularak, film kalınlığı ve dalga boyuna bağlı kırma

indisi ile sönüm sabiti değerleri elde edilmiştir.

Büyütülen ince filmlerin yapısal özelliklerinin

incelenmesi için, X-ışını kırınım desenleri ve SEM

Teşekkür Bu proje TÜBİTAK tarafından desteklenmektedir (Proje

No: 111T252). XRD ölçümleri için Hacettepe Üniversitesi

Fizik Mühendisliği Bölümü SNTG Laboratuvarı’na

teşekkür ederiz.

görüntüleri alınmıştır. Daha sonra hazırlanan tüm

ince filmlerin elektrokromik özelliklerinin

incelenmesi amacı ile elektrokimyasal ölçümleri

alınmıştır. Bu ölçümler kullanılarak, farklı çalışma

basınçlarında büyütülen filmlerin renklenme

etkinlikleri ve iyon/yük depolama kapasiteleri

hesaplanmıştır.

Şekil 2. Farklı çalışma basınçlarında hazırlanan NiO

ince filmlerin CV eğrileri

Şekil 3. Farklı çalışma basınçlarında hazırlanan NiO

ince filmlerin CA eğrileri

Kaynakça

1. T. Maruyama and S. Arai, “Electrochromic properties of tundsten trioxide thin films prepared by chemical

deposition” J. Electrochem. Soc., vol 141, p.1021, (1994).

2. E. L. Miller and R. E. Rocheleau, “Electrochemical and electrochromic behaviour of reactively sputtered nickel

oxide”, J. Electrochem. Soc., vol. 144, p.1995, (1997).

3. C. G. Granqvist, Handbook of Inorganic Electrochromic Materials, Elsevier, 339-378, (2002)

-2 -1 0 1 2

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

Aki‎m

‎Yoğu

nluğu

(m

A/c

m2)

Potansiyel (V)

9 mTorr

12 mTorr

15 mTorr

20 mTorr

Page 42: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P20

Nikel Ferrit Nanoparçacıkların Seyreltme ile Değişen Özelliklerinin Ferromagnetik

Rezonans Tekniği ile Belirlenmesi

Senem Çitoğlu1, Mustafa Coşkun

2

1Hacettepe Üniversitesi, Nanoteknoloji ve Nanotıp Anabilim Dalı, 06800, Ankara, Türkiye

2Hacettepe Üniversitesi, Fizik Mühendisliği Bölümü , 06800, Ankara, Türkiye

Oleik asit kaplı 5,87 nm boyutundaki NiFe2O4 nanoparçacıklar termal ayrıştırma yöntemi kullanılarak

sentezlendi. NiFe2O4 nanoparçacıkların yapısal özellikleri, şekil ve parçacık boyutları XRD (X-ışınları Toz

Kırınımı) ve TEM (Geçirimli Elektron Mikroskobu) ölçüm teknikleri ile incelendi. Oleik asit kaplı NiFe2O4

magnetik nanoparçacıklarının siklohekzan içerisinde seyreltilmesi ile değişen magnetik özellikleri FMR

(Ferromagnetik Rezonans) tekniği ile belirlendi. İlk olarak oleik asit kaplı olarak sentezlenen NiFe2O4

nanoparçacıklarının 120-300 K aralığında FMR sinyal değişimine bakıldı. Ardından, NiFe2O4 nanoparçacıkları

siklohegzan içerisinde seyreltildi ve 0.5 Tesla magnetik alanı altında 120 K değerinde örneğin dondurulması ile

siklohekzanın erime sıcaklığı olan 240 K ‘e kadar 10 K aralıklarla ve 0o-180

o açı değerlerinde FMR ölçümleri

alındı. Sıvı ortamda seyreltme ile örneklerin FMR çizgilerinin şekil ve kaymaları sıcaklığa bağlı olarak analiz

edildi.

FMR ölçüm sonuçlarında, siklohekzan içerisinde seyreltme ile NiFe2O4 nanoparçacıklarının arasındaki dipolar

etkileşimin azalarak, FMR sinyallerinin rezonans alanında artış ve çizgi genişliğinde ise daralma meydana

getirdiği belirlendi. Bu sonuçlardan, magnetik nanoparçacıkların seyreltme ile dipolar etkileşmelerindeki

değişimlerin FMR spektrometresi kullanılarak belirlenebileceği gösterildi.

Page 43: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P21

XB3 (X=Os, Re ve W) Bileşiklerinin Yapısal, Elektronik ve Mekanik

Özelliklerinin İlk-Prensiplerle İncelenmesi

Sezgin Aydın

1, Aynur Tatar

1, Yasemin Öztekin Çiftci

1

1Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500, Ankara

Osmiyum, renyum ve tungsten boritler yüksek ısıl

dayanımları, yüksek sertlikleri ve iyileştirilmiş

mekanik özelliklerinden dolayı oldukça ilgi çeken

bir malzeme grubudur ve birçok uygulama alanına

sahiptirler [1, 2].

Şekil 1: OsB3’ün kristal yapısı (üstte) ve hesaplanmış

3D elektron yoğunluğu (altta)

Bu çalışmada, OsB3 bileşiğindeki Os atomunun Re

ve W atomuyla yer değiştirilmesi sonucu elde edilen

XB3 (X=Os, Re ve W) bileşiklerinin yapısal, elektronik ve mekanik özellikleri yoğunluk

fonksiyonel teorisi kapsamında, GGA-PBE

fonksiyoneli ve ultrasoft pseudopotansiyeller

kullanılarak 450eV kesilim enerjisi ve 0.03 1/Å

aralıklı k-nokta değerleri ile CASTEP paket

programı yardımıyla incelendi.

OsB3 için hesaplanan örgü parametrelerinin

literatürle uyumlu olduğu görüldü [1]. Kararlılık

tartışması için bileşiklerin oluşum entalpileri ve

elastik sabitleri hesaplandı. Bütün bileşiklerin

negatif oluşum entalpisine sahip oldukları ve elastik

sabitlerin de kararlılık şartlarını sağladıkları, bu

nedenle bütün bileşiklerin termodinamik ve

mekanik kararlı oldukları görüldü. En düşük oluşum

entalpisinin (-0.30 eV/atom) ReB3 bileşiğine ait

olduğu, Os atomunu Re ve W atomu ile

değiştirmenin yapıyı daha kararlı hale getirdiği

tespit edildi. Ayrıca, Re ve W atomu ile oluşturulan

yapıların elastik sabitlerinin ve mekanik

özelliklerinin OsB3’ten daha iyi (daha yüksek)

olduğu belirlendi. Band yapılarından ve kısmi

durum yoğunluğu eğrilerinden, Fermi seviyesini

kesen bandlardan ve sıfırdan farklı durum

yoğunluğundan dolayı bütün bileşiklerin metal

oldukları tespit edildi.

Diğer taraftan, sunulan bileşiklerin bağlanma

karakterleri incelendi: 2-tip B-B bağının ve 1-tip B-

X bağının pozitif Mulliken popülasyonuna sahip

olduğu bulundu. Bu bağlar dikkate alınarak, XB3

(X=Os, Re ve W) bileşiklerinin sertlikleri sırasıyla 33.8, 33.9 ve 32.9 GPa olarak hesaplandı. Sertlik

değerlerinin birbirlerine yakın oldukları, daha uzun

olan B-B bağlarının B-X bağlarından daha sert

oldukları görüldü.

Kaynakça

1. Z.-W. Ji, C.-H.Hu, D. –H. Wang, Y.Zhong, J.Yang, W.-Q. Zhang, H.-Y. Zhou, Acta Materialia 60, 4208-

4217 (2012).

2. M. Zhang, H. Yan, G. Zhang, H. Wang, Journal of Physical Chemistry C 116, 4293-4297 (2012).

Page 44: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P22

OsB3 Bileşiğinin Basınç Altında İlk-Prensiplerle İncelenmesi

Sezgin Aydın

1, Aynur Tatar

1, Yasemin Öztekin Çiftci

1

1Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500, Ankara

Süper sert materyaller aşındırma, parlatma, kesici

araçlar ve koruyucu kaplamalar gibi uygulamalarda

önemli endüstriyel uygulamalara sahiptirler [1].

Yeni bir süpersert malzeme dizayn etmenin

yollarından biri geçiş-metallerinin B, C ve N gibi

hafif elemenetlerle yaptığı bileşikleri araştırmaktır.

Osmiyum boritler (OsB, OsB2, Os2B3, Os2B5, OsB3,

OsB4) bu tarife çok iyi uyarlar ve farklı kristal

yapılarının (özellikle OsB2) iyi mekanik davranışlar

sergilediği gösterilmiştir [2].

Şekil 1: OsB3’ün yapısal parametrelerinin (üstte) ve

mekanik özelliklerinin basınçla değişimi (altta)

Bu çalışmada, OsB3 bileşiğinin basınç altında

yapısal, elektronik ve mekanik özellikleri yoğunluk

fonksiyonel teorisi kapsamında, GGA-PBE

fonksiyoneli ve ultrasoft pseudopotansiyeller

kullanılarak 450eV kesilim enerjisi ve 0.03 1/Å

aralıklı k-nokta değerleri ile CASTEP paket

programı yardımıyla incelendi.

Hesaplanan örgü parametrelerinin basınçla değişimi

incelendiğinde, a-parametresinin basınca c-

parametresinden daha duyarlı olduğu, yapısal

parametrelerin basınçla geleneksel davranışa uygun

bir şekilde azaldığı görüldü (Şekil 1). Diğer taraftan,

her bir basınçta bulk, shear ve Young modülleri,

ayrıca sertlikleri hesaplandı ve basınçla hemen

hemen düzgün olarak arttıkları tespit edildi (Şekil

1).

Ek olarak, bileşiğin basınç altındaki bağlanma

doğası araştırıldı. Optimize yapıda 2-tip B-B

bağının ve 1-tip B-Os bağının pozitif popülasyon

değerine sahip olduğu, yani yapıdaki bağlanmanın

bu bağlardan kaynaklandığı, basınç arttıkça B-Os

bağının popülasyon değerinin hemen hemen 80

GPa’da sıfıra düştüğü, bağın kovalentliğinin

azaldığı ve iyonikliğinin arttığı sonucuna varıldı.

Bağ uzunlukları analiz edildiğinde, uzun karakterli

olan B-B bağının basınca diğer bağlardan daha

duyarlı olduğu tespit edildi.

Kaynakça

1. Z.-W. Ji, C.-H.Hu, D. –H. Wang, Y.Zhong, J.Yang, W.-Q. Zhang, H.-Y. Zhou, Acta Materialia 60, 4208-

4217 (2012).

2. Q. Gu, G. Krauss, W. Steurer. Advanced Materials 20, 3620 (2008).

Page 45: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P23

Hf2AX (A= Li, Mg, X= B, C ve N ) Bileşiklerinin

İlk Prensipler ile İncelenmesi

Aynur Tatar

1, Sezgin Aydın

1

1Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü,06500, Ankara

Mn+1AXn bileşikleri hem metal hem de seramik

özellikleri sergilerler ve yüksek erime noktası,

yüksek dayanım ve mekanik özellikler, yüksek ısıl

ve elektriksel iletkenlik, yüksek sıcaklık oksitlenme

direnci gibi dikkat çekici özelliklere sahiptirler [1,

2].

Şekil 1: Cr2AlC-tip kristal yapı

Literatürde, Hf2AlC ve Hf2AlN gibi M2AX

bileşikleri çalışılmıştır. Bu çalışmada, Al atomu Li

ve Mg gibi alkali bir metal ile değiştirilerek,

Cr2AlC-tip kristal yapıya sahip Hf2AX (A= Li, Mg,

X= B, C ve N) bileşiklerinin yapısal, elektronik,

mekanik ve dinamik özellikleri yoğunluk

fonksiyonel teorisi kapsamında, GGA-PBE

fonksiyoneli ve ultrasoft pseudopotansiyeller

kullanılarak 600eV kesilim enerjisi ve 0.02 1/Å

aralığa sahip k-nokta değerleri ile CASTEP paket

programı yardımıyla incelendi.

Hf2AX (A= Li, Mg, X= B, C ve N) bileşiklerinin

kararlılıklarını araştırmak için oluşum entalpileri,

elastik sabitleri ve fonon dispersiyon eğrileri

hesaplandı. Bütün bileşiklerin negatif oluşum

entalpilerinden, kararlılık şartlarını sağlayan elastik

sabitlerden ve pozitif fonon frekanslarından (Hf2LiB

hariç) dolayı termodinamik, mekanik ve dinamik

kararlı oldukları görüldü. Oluşum entalpileri

incelendiğinde, azotlu yapıların, karbonlu

yapılardan, onların da borlu yapılardan daha kararlı

oldukları gözlendi.

Band yapılarından ve kısmi durum yoğunluğu

eğrilerinden, kararlı olan bütün bileşiklerin metalik

karakterde oldukları, Hf d-durumlarının ve X p-

durumlarının baskın olduğu görüldü. Bileşiklerin

metallikleri araştırıldı ve borlu yapıların en yüksek

metalliğe, azotlu yapıların da en düşük metalliğe

sahip oldukları bulundu.

Kaynakça

1. H. Nowotny, Prog. Solid State Chem. 2, 27 (1970).

2. M. Dahlqvist, B. Alling, J. Rosen, Physical Review B 81, 220102(R) (2010).

Page 46: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P24

Ag/n-Si/p-AGIS/In Heteroeklem Yapısının Aygıt Özellikleri

Hasan Hüseyin Güllü1,3

, Emre Coşkun1,2

, Mehmet Parlak1,3

1Fizik Bölümü, Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ), 06800, Ankara

2Fizik Bölümü,, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, 17100, Çanakkale

3Güneş Araştırmaları ve Uygulamaları Merkezi, (GÜNAM), ODTÜ, 06800, Ankara

Bu çalışmada, AgInSe2 ve AgGaSe2 üçlü yarı-iletken kalkopirit bileşik yapılarının dört elementli bileşiği olarak

Ag-Ga-In-Se (AGIS) polikristal yarı-iletken ince filmlerin aygıt özellikleri incelenmiştir. P-tipi AGIS ince

filmleri n-tipi Si (111) plaka üzerine Ag, Ga, In, Se elementel kaynaklarları kullanılarak katmanlı yapıda dört

kaynaklı termal buharlaştırma sistemi ile büyütülmüştür. Üretim süresince alttaş sıcaklığı 200°C’de sabit

tutulmuştur. Üretilen filmlerin elementel kompozisyonu EDS (Enerji Dağılımlı X-ışını Spektroskopisi)

kullanılarak Ag:Ga:In:Se = 25:10:15:50 olarak bulunmuştur. X-ışını kırınımı (XRD) ölçümleri sonucunda,

AGIS filmlerinde baskın yönelimin 25.60 derecedeki (112) düzlemi yönünde olduğu gözlenmiştir.

Ag/n-Si/p-AGIS/In katlı yapı üzerinde oda sıcaklığındaki detaylı aygıt özellikleri analizi yapılmıştır. Farklı

türden iki yapı ile oluşturulan eklem yapısı içerisinde aygıt parametreleri I-V ölçümleri ile belirlenmiştir.

Oluşturulan p-n eklem yapısı, 4-kat doğrultma çarpanı, 5.87 Ω seri direnç ve 1.37x104 Ω paralel direnç ile diyot

özelliği göstermektedir. Ayrıca, üretilen aygıt yapısının 300-1300 nm dalgaboyu aralığında spektral foto-tepki

ölçümleri yapılmıştır.

Kaynakça

1. H. Karaagac, M. Kaleli, M. Parlak , “Characterization of AgGa0.5In0.5Se2 thin films deposited by electron-

beam technique”, J. Phys. D: Appl. Phys. 42 (2009) 165413

2. G. H. Chandra, O. M.. Hussain, S. Uthanna, B. S. Naidu, “Characterization of AgGa0.5In0.5Se2 thin films”,

Vacuum 62 (2001) 3945

3. M. Kaleli, M. Parlak and C¸ Erçelebi, “Studies on device properties of an n-AgIn5Se8/p-Si heterojunction

diode”, Semicond. Sci. Technol. 26 (2011) 105013

Page 47: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P25

Cu-Zn-Sn-Te İnce Filmlerin Yapısal ve Optik Özelliklerinin İncelenmesi

Hasan Hüseyin Güllü

1,2, İdris Candan

1,2, Özge Bayraklı

1,2, Mehmet Parlak

1,2

1Fizik Bölümü, Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ), 06800, Ankara

2Güneş Araştırmaları ve Uygulamaları Merkezi, (GÜNAM), ODTÜ, 06800, Ankara

Cu-Zn-Sn-Te (CZST) ince film yapıları direk bant aralıklı yarı-iletken olup, soğurma katsayısı 104 cm

-1 nin

üzerinde, yasak bant aralığı ise 1.45-1.60 eV civarındadır. CZST ince film tabanlı hücrelerin teknolojisi ağır

metalleri içermediği ve düşük maliyetli elementleri kullandığı için güneş enerji teknolojilerinde önemli bir

etkiye sahip olacağı düşünülmektedir. Bu çalışmada, CZST filmleri, Cu, Zn, Sn, Te elementel kaynakları

kullanılarak katmanlı olarak cam alttaş üzerine dört kaynaklı termal buharlaştırma sistemi ile büyütüldü. CZST

ince filmlerin üretim sonrası ısıl işleme bağlı olarak yapısal ve optik özellikleri üzerinde yoğunlaşıldı. Üretilen

CZST ince filmlerin kristal yapısını ve ikincil fazlarının incelemek için XRD (X-ışını kırınımı) ölçümleri

gerçekleştirildi. SEM (Taramalı Elektron Mikroskopu) ve EDS (Enerji Dağılımlı X-ışını Spektroskopisi)

kullanılarak filmlerin morfolojisi ve içerikleri incelendi. Ayrıca, UV/VIS/NIR spektrofotometresi kullanarak

elde edilen filmlerin soğurma katsayısı ve Eg yasak enerji aralığı bulundu.

Kaynakça

1. I. Repins, C. Beall, N. Vora, C. DeHart , D. Kuciauskas, P. Dippo, B. To, J. Mann, W. C. Hsu, A. Goodrich,

R. Noufi, “Co-evaporated Cu2ZnSnSe4 films and devices”, Solar Energy Materials & Solar Cells 101 (2012)

154–159

2. D. B. Mitzi, O. Gunawan, T. K. Todorov, D. A. R. Barkhouse, “Prospects and performance limitations for

Cu–Zn–Sn–S–Se photovoltaic technology” , Phil. Trans. R. Soc. A, 371 (2013) 20110432

3. K. Wang, O. Gunawan, T. Todorov, B. Shin, S. J. Chey, N. A. Bojarczuk, D. Mitzi, S. Guhaa, “Thermally

evaporated Cu2ZnSnS4 solar cells”, Applied Physics Letters 97 (2010) 143508

Page 48: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P26

GaAsP/GaP Alaşımlarının Yapısal ve Optik Özelliklerinin İncelenmesi

Saime Şebnem Çetin

*, Emine Boyalı, Yunus Özen, Süleyman Özçelik

Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500 Ankara

Gazi Üniversitesi, Fotonik Uygulama ve Araştırma Merkezi,06500 Ankara

Optoelektronik uygulamalarda kullanılabilen farklı

kompozisyonlara sahip GaAs1-xPx yarıiletken

alaşımları, katı kaynaklı moleküler demet büyütme

(MBE) tekniği kullanılarak, SI-GaP alttaş üzerine

büyütüldü. Büyütülen numuneler K1, K2 ve K3

olarak isimlendirildi. Bu alaşımların, oda

sıcaklığında taşıyıcı yoğunlukları, Hall katsayıları

ve mobiliteleri; özdirenç, taşıyıcı yoğunluğu ve

taşıyıcı hareketliliği (mobilite) Hall Etkisi deneyleri

ile sıcaklığa bağlı (25-300K) olarak belirlendi. Büyütülen numunelerin yüksek çözünürlüklü X-ışını

-2 kırınım desenlerine LEPTOS yazılımı

kullanılarak simülasyon yapılması ile numunelerin

alaşım oranları (x), sırasıyla 0.32, 0.33 ve 0.50

olarak belirlendi. Numuneler için GaAsP tabakasına

ve GaP alttaşa ait pik pozisyonları, pik yarı

genişlikleri (FWHM), örgü parametreleri (a) ve

gerilme (strain) değerleri belirlendi.

2(derece)

32.9 33.6 34.3 35.0

Şid

de

t (k

.b.)

K1

GaP

2(derece)

32.9 33.6 34.3 35.0

Şid

de

t (k

.b.)

2(derece)

32.9 33.6 34.3 35.0

Şid

de

t (k

.b.)

K2

K3

GaAsP

GaP

GaAsP

GaP

GaAsP

Şekil 1: Numunelerin HRXRD kırınım desenleri

Foton Enerjisi (eV)

0 1 2 3 4 5

15

10

15

20 K1

K2

K3

Şekil 2: Numunelerin dielektrik fonksiyonunun reel kısmı

Yarıiletken malzemelerde dielektrik fonksiyonun

(DF) davranışı, yapının elektronik geçişleri hakkında

detaylı bilgiler vermektedir. Dielektrik fonksiyonu,

yarıiletkende bantlar-arası geçişler olarak

değerlendirilen kritik enerji noktaları hakkında

veriler içerir ve enerji bant yapısının açıklanmasında

kullanılabilir. Numunelerin, Spektroskopik

Elipsometre (SE) ile 0.59-4.6 eV foton enerjisi

aralığına bağlı dilelektrik fonksiyonunun reel

kısmının (1) spektrumu elde edildi. Yapıların

bantlararası-geçiş kenarlarının kritik nokta

enerjilerinden E0 kritik noktasının değişimi,

dielektrik fonksiyonunun reel kısmının ikinci türev

spektrumlarına “standart kritik nokta çizgi-şekli”

eşitliklerine en küçük kareler yöntemi ile fit edilerek

incelendi. Ayrıca, oda sıcaklığı fotolüminesans (PL)

ölçümleri sonucu elde edilen emisyon pik enerji

pozisyonları alaşım oranına bağlı olarak incelendi ve

SE verilerine yapılan analiz sonucu elde edilen

değerler ile karşılaştırıldığında değerlerin uyumlu

olduğu görüldü.

Teşekkür: Bu çalışma 111T655 nolu proje ile TÜBİTAK

ve 2011K120290 nolu proje ile KB (DPT) tarafından

desteklenmiştir.

Page 49: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P27

Üç Alt Örgülü Ferro-Ferrimagnet Heisenberg Sistem için İnverted Histerisiz Döngüsü

Gülistan Mert

Selçuk Üniversitesi, Fizik Bölümü, 42075, Konya

Üç alt örgülü karma-spin Heisenberg ferro-ferrimanyetik sistemi, Green fonksiyon tekniği ile inceledik. Sistem,

bütün değiş-tokuş etkileşim pozitif olduğu zaman ferromanyetik, en az biri negatif olduğu zaman ferrimanyetik

özellik gösterir. Ferrimanyetik durum için, histerisiz döngüsünün sıcaklığa bağlılığını elde ettik. Kritik sıcaklığa

kadar bütün sıcaklıklarda histerisiz etki vardır. Zorlayıcı alan düşük sıcaklıklarda maksimumdur ve

kompansasyon sıcaklığında (Tkomp) sıfır olur. Sıcaklık arttıkça tekrar artar ve kritik sıcaklıkta sıfır olur.

Kompansasyon sıcaklığında meydana gelen sıfır zorlayıcı alanın nedeni alt örgülerdeki manyetik momentlerin

birbirlerini yok etmeleridir. Kalıcı manyetizasyonun ve zorlayıcı alanın negatif olduğu manyetik histerisiz

döngüsü inverted histerezis döngüsü olarak adlandırılır. İncelediğimiz sistemde Tkomp = 8.7 < T < T = 13.8

sıcaklıklar arasında inverted histerisiz döngüsü elde ettik. Bu negatif zorlayıcı alan, deneysel olarak Prusya

mavisi bileşiklerden olan üç alt örgülü Sm0.52III

Gd0.48III

[CrIII

(CN)6] ferro-ferrimagnet de gözlenmektedir.

Page 50: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P28

Metal Oksit Tabanlı Çift Katmanlı İnce Filmlerin Optik Sabitlerinin Elde Edilmesi

Sevcan ERCAN

1, Tayyar GÜNGÖR

2 ve Ebru GÜNGÖR

2

1Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Fizik Bölümü,15030 Burdur, TÜRKİYE.

2 Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü,15030 Burdur, TÜRKİYE.

ZnO tabanlı çift katmanlı ince filmler, ITO film

kaplanmış taban üzerine ZnO ince filmlerin

ultrasonik kimyasal püskürtme tekniği ile uygun

hazırlama koşullarında biriktirilmesiyle elde

edilmiştir. Belirli molaritede ve film kalınlığında

elde edilen çift katmanlı filmlerin optik özellikleri

incelenmiştir. Biriktirme tekniği için kullanılan sol-

gel; çinko asetat dihidrat (Zn(CH3COO)2.2H2O)

(%99.9, Merck) tuzu, uygun çözücülerle 60 dak.

karıştırılarak hazırlanmıştır. Film kaplama işlemi

için ısıtıcı taban üzerine alttaş ve ITO taban ardışık

olarak yerleştirilmiş ve eş zamanlı olarak ZnO,

ZnO/ITO ince filmler hazırlanmıştır. Üretilen

filmlerin optik geçirgenlik spektrumları, 300-900

nm dalgaboyu aralığında UV-Vis spektrofotometre

ile elde edilmiştir (Şekil 1). ZnO/ITO katmanlı ince

filmlerin kalınlıkları ve optik sabitleri (kırma indisi,

sönüm katsayısı), nokta tabanlı kısıtlamasız

minimizasyon algoritması ile belirlenmiştir.

Şekil 1: ZnO, ZnO/ITO ve ITO ince filmlere ait

deneysel olarak elde edilen optik geçirgenlik

spektrumları.

Film kalınlıkları, ZnO için 750nm, ITO için 110nm

olarak hesaplanmıştır (Şekil 2-3). Katmanlı olan

ZnO/ITO örnekteki tabaka kalınlıkları ise

795nm:115nm olarak hesaplanmıştır (Şekil 4).

Kullanılan iteratif yöntemle katmanlı filmlerin optik

sabitleri doğrudan hesaplanabilmiş ve tek katmanlı

filmlerin optik sabitleri ile uyumlu olduğu

görülmüştür.

Şekil 2: ZnO, ITO ve ZnO/ITO ince filmlere ait

deneysel ve teorik olarak elde edilen optik

geçirgenlik spektrumları.

Not: Bu çalışma, Mehmet Akif Ersoy

Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi

tarafından 110-NAP-10, 0172-NAP-13 ve 0173-

NAP-13 nolu projeleri ile desteklenmiştir.

Page 51: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P29

ZnO İnce Filmlerin Optik Bant Aralığının Eşik Dalgaboyu Yöntemiyle Hesaplanması

Ömer Ali Türkcan

1, Aydın Yıldırımlar

1, Tayyar Güngör

2 ve Ebru Güngör

2

1Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Fizik Bölümü,15030 Burdur, TÜRKİYE.

2 Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü,15030 Burdur, TÜRKİYE.

Bu çalışmada ultrasonik kimyasal püskürtme tekniği

kullanılarak ZnO film elde edilmiştir. Bunun için

uygun hazırlama parametreleri ile hazırlanan

başlangıç çözeltisi, sabit sıcaklıkta (400 C) tutulan

cam alttaş üzerine püskürtülmüştür. Uygun akış hızı

için elde edilen ZnO filmin optik sabitleri (kalınlık,

sönüm katsayısı vb.) 300-900nm dalgaboyu

aralığında UV-Vis bölgesinde elde edilen optik

geçirgenlik spektrumunun (Şekil 1) iteratif yöntemler

ile değerlendirilmesi ile belirlenmiştir. Yapısal

özellikleri için x-ışını kırınım desenleri incelenmiştir.

Bu desenlerde (002) tercihli yönelimin olduğu

görülmüş ve grain boyutu 43nm olduğu

belirlenmiştir.

Klasik biçimde, malzemenin optik band aralık

değerleri, optik yansıma spektrumu ve/veya optik

geçirgenlik spektrumlarının kullanıldığı karmaşık

yöntemlerle (Swanepoel, vb.) hesaplanabilmektedir.

Optik soğurma katsayısının (α), foton enerjisi (hv) ile

değişimi Tauc ifadesi (α=A(hv-Eg)n/hv) yardımı ile

belirlenir. ZnO gibi direkt band aralığına sahip

yarıiletkenlerin n=1/2 olarak dikkate alınır. ZnO

filmin optik band aralığı, fotolüminesans (PL)

spektrumu (Şekil 2) ve optik soğurma ölçümlerinin

yanısıra eşik dalgaboyu yöntemi ile hesaplanmış ve

sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bu kapsamda, eşik

dalgaboyu yöntemi ile optik band aralığının; optik

geçirgenlik spektrumunun dalgaboyuna göre ikinci

türevinin işaret değiştirdiği dalgaboyu (inf) değeri

yardımı ile doğrudan hesaplanabildiği gösterilmiştir

(Şekil 3). Sonuç olarak, PL ve eşik dalgaboyu

yöntemleri ile hesaplanan optik band aralığı

değerleri (3.25 eV) birbiriyle uyum içindedir.

Şekil 1: ZnO ince filme ait deneysel ve teorik olarak

elde edilen optik geçirgenlik spektrumları.

Şekil 2: ZnO filme ait PL spektrumu.

Şekil 3: ZnO ince filmin (d2T/d2

) değişimi.

Not: Bu çalışma, Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından 110-NAP-10,

0172-NAP-13 ve 0173-NAP-13 nolu projeleri ile desteklenmiştir.

Page 52: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20Aralık 2013

P30

Admittans Spektroskopisi ile Yarıiletken Eklemlerin Karakterizasyonu

Aydın Yıldırımlar

1, Ebru Güngör

2 ve Tayyar Güngör

2

1Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Fizik Bölümü, 15030, Burdur, TÜRKİYE

2Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü, 15030, Burdur, TÜRKİYE

Empedans spektroskopisi fizikte, kimyada ve

mühendislik uygulamalarında çok kullanışlı bir

karakterizasyon tekniğidir. Özellikle güneş pillerinde

tuzak yoğunluğu ve tuzak enerji seviyelerinin

belirlenmesinde kullanılmaktadır. Bununla beraber

sözkonusu sistemlerin frekansa bağlı analizleri ile

eşdeğer devre modellleri incelenebilir. Bu teknik,

birbirinden ayırt edilebilir iki zaman sabiti içeren

devrelerde veya birinin daha baskın olduğu

sistemlerde kullanılabilir. Özellikle tek zaman

sabitine sahip güneş pillerinde gözlenen yarı dairenin

merkezi, çapı ve orjinden olan uzaklığı gibi

parametreler önemlidir.

Bu çalışmada karanlık ve aydınlık ortamlarda

Hengyang SC2509 model (Ref-1), Trony TMS 6060

(Ref-2) model ve no-name (Ref-3) güneş pilleri

üzerinde oda sıcaklığında admittans ölçümleri

gerçekleştirilmiştir (Şekil 1-3). Ref-1 numunesi için

C1 kondansatörüne paralel R direnci ve bunlara seri

bağlı kandonsatör konfigürasyonu, Ref-2 numunesi

için ise R direncinin kondansatörüne paralel

kombinasyonları gözlenmiştir. 45Hz-5MHz frekans

aralığında çalışabilen HIOKI model LRC metre ile

elde edilen admittans spektrumları Matlab programı

için yazılan kaynak kod ile değerlendirilmiştir. Elde

edilen spektrumların değerlendirilmesi ile söz konusu

yarıiletken eklemlerin eşdeğer devre modelleri elde

edilebilmektedir.

Not: Bu çalışma Mehmet Akif Ersoy

Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Birimi

tarafından 0156-YL-12, 110-NAP-10, 0172-

NAP-13 ve 173-NAP-13 numaralı projeler ile

desteklenmiştir.

Şekil 1: Trony TMS 6060 model güneş piline ait ölçülen ve

hesaplanan admittans spektrumları.

Şekil 2: SC2509 model güneş piline ait ölçülen ve

hesaplanan admittans spektrumları.

Şekil 3: No-name model güneş pili için aydınlık- karanlık

admittans spektrumları.

Kaynakça

1. S. Ebrahim, “Impedance Spectroscopy and Equivalent Circuits of Heterojunction Solar Cell Based on n-

Si/Polyaniline Base”, Polymer Science Ser A. Vol 53, No 12, 1217-1226 (2011).

Page 53: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P31

Protein Crystallography: Beware of High Atomic Numbers (Z)

Mehmet Aslantas

1 and Engin Kendi

2

1Physics Department, KSU, 46100 Kahramanmaras

2Physics Engineering Department, Hacettepe University, 06800 Beytepe, Ankara

Heavy-atoms (including sulfurs) in protein crystals cause anomalous scattering when irradiated by Synchrotron

X-ray beams. Anomalous scatterers in protein crystals have the potential to generate phase information for

solving structures by SAD/MAD methods. In addition, metal sites having high atomic numbers (Z) and sulfur-

containing residues can be affected seriously by X-ray radiation damage because of their higher absorption

values. In this study, a detailed analysis of the coordination geometry of specific erbium-ion sites, its chemistry

with some amino acid residues (Asp, Asn and Glu) and the behavior of sulfur-containing amino acids (Cys and

Met) will be presented in protein structure as a function of total exposure time (s) and accumulated dose (Gy).

Page 54: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P32

0

0

0 1 2 3 4 5

d2

/ dE

2

Foton Enerjisi (eV)

0 1 2 3 4 5

d2

/ dE

2

2.8

Foton Enerjisi (eV)

3.0

0

0

GS262

E2E1+1

E1

E0

E2E1+1 E1

E0 E0+0

E0+0 E1+1

GS263

E1+1

InGaAs/GaAs Süperörgü Yapılarının Optik Özelliklerinin Belirlenmesi

H. İbrahim Efkere1,2,*

, Gürkan Kurtuluş1,3

, Emre Pişkin1,3

, S. Şebnem Çetin1,3

,

Tarık Asar1,3

, Tuncay Karaaslan2 ve Süleyman Özçelik

1,3

1Gazi Üniversitesi, Fotonik Uygulama ve Araştırma Merkezi, 06500 Ankara, Türkiye

2Erciyes Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 38540 Kayseri, Türkiye 3 Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500 Ankara, Türkiye

*[email protected]

Bu çalışmada, moleküler demet büyütme (MBE) yöntemiyle büyütülmüş iki adet p-i-n InGaAs süperörgü

yapısının optik özellikleri incelendi. Her iki numune MBE sisteminde aynı şartlar altında büyütüldü. GS262 ve

GS263 olarak isimlendirilen numuneler, sırasıyla yedi ve beş kuantum kuyulu olarak tasarlandı. n tipi GaAs

alttaşlar üzerine, alttaş kusurlarının epi-katmanlara etkisinin azaltılması amacıyla, 1000 nm kalınlıklı ve yüksek

katkılı n-GaAs tampon tabakası büyütüldü. Tampon tabakasının üzerine süperörgü yapıları 100 nm kalınlıklı i-

GaAs ve 20 nm kalınlıklı i-InGaAs olarak büyütüldü. Süperörgü yapılarının üzerine yüksek katkılı ve 2000 nm

kalınlıklı p-GaAs tabakası büyütülerek numunelerin üretim aşaması tamamlandı. Numunelerin üretiminden

sonra, optik özellikleri spektroskopik elipsometre (SE) ve fotolimünesans (PL) sistemleri belirlendi. SE

ölçümlerinden elde edilen veriler kullanılarak, GS262 ve GS263 numunelerinin dielektrik fonksiyonlarının

ikinci türevlerinin foton enerjisine göre değişim grafikleri çizilerek, Şekil 1’de verildi ve kritik nokta (CP)

enerji değerleri hesaplandı. CP enerjileri; GS262 numunesi için 0.771 eV, 1.030 eV, 2.633 eV, 2.887 eV ve

4,450 eV olarak, GS263 numunesi içinse 0.890 eV, 1.160 eV, 2.701 eV, 3.015eV ve 5.552 eV olarak

hesaplandı. PL ölçümlerinden belirlenen banttan banda geçiş enerjileri GS262 ve GS263 numuneleri için

sırasıyla 0,792 ve 0,938 eV olarak belirlendi. Bu enerji değerlerini kullanarak Vegard yasası denkleminden,

GS262 ve GS263 numunelerinin indiyum kompozisyon oranları (x), sırasıyla, %49 ve %36 olarak bulundu.

Şekil 1. GS262 ve GS263 numunelerinin dielektrik fonksiyonlarının ikinci türevlerinin foton

enerjisine göre değişimi (sağdaki grafiklerde bir örnek olarak E1+1 kritik noktası için yapılan fit

deneysel değerler ile birlikte verilmiştir)

Teşekkür: Bu çalışma 2011k120290 nolu proje ile Kalkınma Bakanlığı ve FBY-11-3475 nolu BAP-Erciyes

Üniversitesi tarafından desteklenmiştir.

Page 55: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P33

Flouro Perovskite CsCdF3 Bileşiğinin Fiziksel Parametrelerinin Teorik Hesabı

Nihat Aydın

1 , Fethi Soyalp

1

1Yüzüncü Yıl Üniversitesi Eğitim Fakültesi, OFMAE Bölümü, 65080, Van

Perovskite kristal yapıya sahip üçlü bileşikler ilginç

fiziksel özelliklerinden dolayı uzun zamandan beri

araştırma konusu olmuşlardır. Bu bileşiklerin

çalışılan fiziksel özellikleri arasında optik

özellikleri[1], yüksek sıcaklık süperiyonik

özellikleri[2], ferroelektrik özellikleri,

antiferroelektrik özellikleri[3] ve süperiletkenlik

özelliklerini sayabiliriz. CsCdF3 bileşiğinin

luminesans ta uygulama alanı bulması bir çok

araştırmacının dikkatini çekmiştir[4]. Termal

genişleme katsayısı ve elastik özellikleri rapor

edildi[5]. Termal genleşme katsayısı ölçümlerinde

termal genleşme katsayısı sıcaklıkla düzgün bir

şekilde arttığı bu değişimde faz geçişi ifade eden bir

değişim olmadığı rapor edilmiştir[14]. Kübik

yapıdaki CsCdF3 bileşiği aynı gurupta bulunan

RbCdF3 ve TlCdF3 gibi diğer bileşiklere göre daha

kararlı bir yapıda olduğu rapor edilmiştir.

Bu çalışmada CsCdF3 bileşiğinin yapısal, elastik,

elektronik ve fonon özellikleri yoğunluk fonksiyonu

teorisine dayanan Pseudu-potansiyel metodu

kullanılarak Genelleştirilmiş Eğim Yaklaşımı ile

hesaplandı. Teorik olarak hesaplanan örgü sabiti

kullanılarak Yoğunluk Fonksiyonu Perturbasyon

Teorisi yardımıyla fonon dispersiyon eğrileri

hesaplandı. Bu çalışmada örgü sabiti a=4.54 Ǻ

olarak hesaplandı bu değer deneysel olarak

ölçülen[6] 4.45 Ǻ ile çok iyi uyum içindedir.

Tablo 1 de bu çalışmada hesaplanan ve başka

araştırmacılar tarafından hesaplanan ve deneysel

olarak ölçülen elastik sabiti sonuçları

karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada yapılan

hesaplamalar deney sonuçları ile çok iyi uyum

içindedir. Tablo 1: CsCdF3 bileşiğinin hesaplanan taban durum özellikleri

a(A) B B' C11 C12 C44

Bu

çalışma

4.54 59 5.2 104 37 23

GGA[6] 4.56 53 4.9 105 27 27.7

LDA[6] 4.39 75 4.9 150 38 27

Deney[5] 4.45 79 3.8 107 40 25

Şekil 1: CsCdF3 için hesaplanan fonon dispersiyon eğrisi

Şimdiye kadar CsCdF3 bileşiği için dinamik

özellikler hesaplanmamıştır. Şekil 1 de hesaplanan

fonon dispersiyon eğrisi bütün simetri yönlerinde

verilmiştir. Buradan da görüldüğü gibi CsCdF3

bileşiği kübik yapıda kararlı bir kristal yapıdadır.

Kaynakça

1. Gerhard Hörsch, Hans J. Paus, "A new color center laser on the basis of lead-doped KMgF3", Optical

Communications 60, 69 (1986)

2. A. V. Chadwick, J. H. Strange, G. A. Ranieri, and M. Terenzi, " Studies of ionic motion in perovskite

fluorides ", Solid State Ionics 9, 555 (1983)

3. J. Julliard and J. Nouet, "Analyse radiocristallographique de la distorsion magnétostrictive

dans les antiferromagnétiques KCoF3, RbCoF3 et TlCoF3", Rev. Phys. Appl 10, 325 (1975)

4. B. Villacampa, R. Cases, V. M. Orera, and R. Alcala, "EPR and optical study of Ni2+

ions in CsCaF3 and

CsCdF3", Journal of Physics and Chemistry of Solids 55, 263 (1994)

5. M. Rousseau, J. Y. Gesland, J. Julliard, J. Nouet, J. Zarembowitch, and A. Zarembowitch,

"Crystallographic, elastic, and Raman scattering investigations of structural phase transitions in RbCdF3

and TlCdF3", Phys. Rev. B 12, 1579 (1975)

6. G.Vaitheeswaran, V. Kanchane, R.S. Kumar, A.L. Cornelius, M.F. Nicol, A. Svane, N.E. Christensen, O.

Eriksson "High-pressure structural study of fluoro-perovskite CsCdF3 up to 60 GPa:A combined

experimental and theoretical study" 81, 075105 (2010)

Page 56: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P34

InAs/GaAs için Biçimsizlenme Potansiyellerinin Kuramsal Hesabı

Aslı Çakan, Ceyhun Bulutay

Bilkent Üniversitesi, Fizik Bölümü, 06800, Ankara

GaAs içine gömülü şekilde büyütülen InAs kuantum

noktaları, son yıllarda spintronik ve kuantum bilişim

uygulamalarıyla önem kazanmıştır. Her iki malzeme

arasındaki örgü sabit farkı, ciddi gerinme (strain)

alanına yol açmakta, ve bu durum hem elektron hem

de dörtkutup çiftleniminden (quadrupolar coupling)

dolayı çekin spinlerini etkilemektedir.

Bu çalışmanın başlıca amacı, bu iki kristalin

biçimsizlenme (deformation) potansiyellerinin

hesaplanması, ve bu sayede kullanılacak olan

elektronik bant yapısının gerilim altında ne derece

güvenilir olduğunun saptanmasıdır. InAs ve GaAs

kristallerinin elektronik yapısı, yarı deneysel sanki-

potansiyel yöntemiyle (semiempirical

pseudopotential method) hesaplanmıştır [1].

Tablo 1: Hesaplarımızın deney ile karşılaştırılması.

a, b ve d 0.01 gerinme altında hesaplanmıştır.

Yarıiletkenlerin elektronik bant yapıları gerilim

(stress) altında değişime uğrarlar ve gerinmeden

dolayı kristal yapının bozulması enerji seviyelerinde

izini gösterir. Bu değişimleri betimleyen parametreler

biçimsizlenme potansiyelleri olarak tanımlanır.

Hidrostatik gerilme sadece enerji seviyelerini

kaydırırken, tek ve çift eksenli gerilimler bant

çakışıklıklarını kaldırır.

Şekil 1: Hidrostatik ve çift eksenli gerilim altındaki InAs

(düz) ve GaAs (kesikli) kristallerinin biçimsizlenme

potansiyellerinin değişimleri.

Hidrostatik gerilim altında, değerlik bant kaymasını

temsil eden biçimsizlenme potansiyeli

11 12

,( 2 )

gapEa

S S X

[001] doğrultusu boyunca uygulanan çift eksenli

gerilim altında değerlik bant ayrımını temsil eden

001

11 12

,( )

Eb

S S X

ve [111] doğrultusu boyunca uygulanan çift eksenli

gerilim altında

111

44

3,

Ed

S X

parametreleriyle ifade edilir. Burada X (dyn/cm2)

gerilim büyüklüğünü, S11, S12 ve S44 (cm2/dyn)

esneklik katsayılarını ve (eV) enerji

kaymalarını temsil eder. Şekil 1 ve Tablo 1'de verilen

sonuçlarımız, kullanılan EPM bant yapısının gerilim

altında deneyle makul bir uyumda olduğunu

göstermektedir.

Teşekkür: Bu çalışma TÜBİTAK tarafından 112T178 No’lu proje kapsamında desteklenmektedir.

Kaynakça

1. A. J. Williamson, L. W. Wang, and Alex Zunger, " Theoretical interpretation of the experimental electronic

structure of lens-shaped self-assembled InAs-GaAs quantum dots", Physical Review B, 62, 19 (2000) .

GaAs InAs

Hesap Deney Hesap Deney

(eV) 1.53 1.52 0.39 0.42

*

em /m0 0.064 0.067 0.022 0.023

/m0 0.34 0.40 0.39 0.35

/m0 0.90 0.57 0.96 0.85

/m0 0.089 0.082 0.028 0.026

a (eV) -7.54 -8.33 -5.41 -5.7

b (eV) -2.28 -1.7 -1.13 -1.7

d (eV) -3.59 -4.8 -2.38 -3.1

E

gapE

* [100]hhm* [111]hhm

* [100]lhm

Page 57: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P35

Boyutta Dirac Denkleminin Süper-simetrik Kuantum Mekaniği Yöntemleri ile

İncelenmesi

Şilan Nayır

1 , Özlem Yeşiltaş

2

1Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi Fizik Bölümü, 06500 Teknikokullar, Ankara

2Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi Fizik Bölümü, 06500 Teknikokullar, Ankara

Grafen yüzeyi üzerinde hareket eden parçacıkların kütlesiz relativistik fermiyonlar olması sebebiyle bu

parçacıklar Dirac denklemini kullanılarak incelenirler. Biz bu çalışmada Fermi hızını konuma bağlı bir şekilde

alarak Dirac-Weyl denklemini yüzeye dik magnetik alanlarda inceledik. Momentum vektörü ayarını Dirac

denkleminde kullandıktan sonra iki boyutlu uzayda bileşenlerine uygun dönüşümlerle ayırdık ve sonuç

Hamiltoniyen sistemini Süper-simetrik kuantum mekaniğinin yöntemlerini kullanarak inceledik. Uygun

dönüşümlerle elde edilen Klein-Gordon-vari denklem kompleks Rosen-Morse potansiyeli için çözülerek olasılık

yoğunluğunun korunduğu gösterdik.

Kaynakça

5. O.Panella, P.Roy, “Bound state in continuum-like solutions in one-dimensional heterostrunctures”,

Physics Letters A, 376 (2012) 2580-2583

6. F.Darabi, S.K. Moayedi, A.R.Ahmadi " Exact Solutions of Dirac Equation on (1+1)-Dimensional Spacetime

Coupled to a Static Scalar Field", Int J Theor Phys, (2010). 49: 1232-1235

7. Fred Cooper,Avinash Khare,Uday Sukhatme ,Süpersymmetry İn Quantum Mechanics,Word scientific

Page 58: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P36

Temperature Effects on Structures, Morphologies and Phase Change of NbN Films

Deposited by PLD

Ashraf H. Farha1, Ali O. Er

2, Yüksel Ufuktepe

3, and Hani E. Elsayed-Ali

1

1Electrical and Computer Engineering &

2Department of Physics, Old Dominion University, Norfolk VA 23529

3Department of Physics, Cukurova University, 01330 Adana, Turkey

Niobium nitride (NbN) films were deposited on Nb using pulsed laser deposition (PLD), and the effect of

substrate deposition temperature on the preferred orientation, phase, and surface properties of NbN films were

explored by x-ray diffraction (XRD), and atomic force microscopy (AFM). It was found that the substrate

deposition temperature has a significant influence on properties of the NbN films, leading to a pronounced

change in the preferred orientation of the crystal structure and the phase. We find that substrate temperature is a

critical factor in determining the phase of the NbN films. For a substrate temperature of 650 oC 850

oC, NbN

formed the cubic δ-NbN phase formed with a mix of β-Nb2N hexagonal phase. With an increase in substrate

temperature, NbN layers became β-Nb2N single phase. Essentially, films with a mainly β-Nb2N hexagonal

phase were obtained at deposition temperatures above 850 oC. Surface roughness and crystallite sizes of the β-

Nb2N hexagonal phase increased as the deposition temperatures increased.

Page 59: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P37

boyutta Dirac Denklemi ve Kanonik Nokta Dönüşümleri

Özlem Yeşiltaş 1 , Kubilay Durmuş

2

1,2

Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü 06500 Teknikokullar, Ankara.

Bu çalışmada, grafen için Dirac-Weyl denklemini (2+1) boyutta düz uzay-zamanda sabit Fermi hızı kullanarak

inceledik. Bilindiği gibi SO(2,1) simetri cebri Coulomb, Morse gibi potansiyellere uygulanabilmektedir.

Süpersimetri cebri olarak da bilinen bu cebir ile Dirac-titreşici, Dirac-Coulomb ve Dirac-Morse problemlerini

grafene uygulayarak kanonik nokta dönüşümler ile SO(2,1) cebrini grafen sistemlerine genişletmiş olduk.

Ayrıca çalışmamızda sistemlerin tam çözümlerini de elde ettik.

Page 60: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P38

n-tipi InSe ve InSe:Sn Tek Kristallerinin Lineer Soğurma Katsayılarının,

Tavlama Süresine Göre Değişimi

Burcu Akça, Salih Erzeneoğlu, Bekir Gürbulak

Atatürk Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 25040, Erzurum

Bu çalışmada Bridgman/Stockbarger metoduyla büyütülmüş n-tipi InSe ve InSe: Sn tek kristallerinin lineer

soğurma katsayılarının, tavlama süresine göre değişimleri incelenmiştir. Bu kristallerin yapısal ve örgü

parametreleri X-ışını kırınım yöntemi (XRD) ve enerji ayırımlı X-ışını tekniği (EDX) kullanılarak analiz

edilmiştir. InSe ve InSe:Sn tek kristallerinin hegzagonal yapıda oldukları ve 2θ pik değerinde birbirlerine

oldukça yakın değerler aldıkları tespit edilmiştir.

Aktif çapı 3,91 mm, aktif alanı 12 mm2 ve 5,9 keV’ de FWHM’ u 160 eV olan bir Si(Li) detektör kullanılmıştır.

Çalışmaya başlamadan önce en iyi verimin elde edileceği voltaj değeri belirlenmiştir. Kullanılan Si(Li) detektör

için bu değer yaklaşık olarak -430 volttur. Deney süresince sayaç kristali ve FET 30 litrelik bir sıvı azot kabında,

sıvı azot sıcaklığında tutulmuştur. Detektör dış ortamdan gelebilecek yüzey kirlenmelerini önlemek için 0,025

mm kalınlığında bir berilyum pencere ile koruma altına alınmıştır. Detektörün laboratuvar içindeki konumu

mümkün olduğunca az saçılmış -ışını alacak şekilde belirlenmiştir. Ölçü alma süresince çevresel

koşulların olabildiğince değiştirilmemesine dikkat edilmiştir. Deneyde şiddeti 100mCi olan Am-241 radyoaktif

kaynağının 59,5 keV enerjili fotonları kullanılmıştır. Çalışmamızda sayma sistemi olarak enerji ayırımlı X-ışını

spektrometresi (EDXRF) kullanılmıştır. Camberra DSA-1000 spektrum analizörü 4096 kanala ayarlanarak 600

saniyelik sayımlar numuneli ve numunesiz olarak en az üç kez tekrarlanmıştır ve ortalamaları alınmıştır. Alınan

ölçüler MATLAB-R2007a programında işlenerek OriginPro 7.5 programına aktarılmıştır ve foton şiddet alanları

hesaplanmıştır. Daha sonra grafikler için OriginPro 8.0 programı kullanılmıştır.

Tavlama süresinde 0 dakikadan başlayarak 10 dakika artışlarla 60 dakikaya, tavlama sıcaklığında ise 50 den

başlayarak 50 artışlarla numunelerin yandıkları en son sıcaklığa çıkılmıştır. Tavlama sıcaklığı InSe için 300

iken, InSe:Sn için 350 olarak belirlenmiştir. n-tipi InSe ve InSe:Sn tek kristallerinin kalınlıkları 638 μm’dir. n-

tipi InSe ve InSe: Sn tek kristallerinin lineer soğurma katsayıları (μ), Beer-Lambert yasası ( kullanılarak hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar grafiksel olarak verilmiştir.

Page 61: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P39

Tam Sayı Olmayan Boyutlu Uzayda

Fröhlich Polaronu

Gözde Özbal, R. Tuğrul Senger

İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Fizik Bölümü, 35430 Urla, İzmir

Polaron, bir ortamın fononları ile etkileşim içinde

olan elektronu tanımlayan sanki-parçacıktır. Büyük

polaronun mikroskopik tanımı, tam çözümleri kabul

etmeyen Fröhlich Hamiltonyeni ile verilir. Bu

yüzden büyük polaronun temel durum enerjisi ve

etkin kütlesinin hesaplanmasında elektron-fonon

etkileşim sabitinin büyüklüğüne göre belirlenen

yaklaşım yöntemleri kullanılmaktadır. Polaronun,

bir dış potansiyel tarafından sınırlandırıldığı düşük

boyutlu sistemlerde temel durum enerjisi ve etkin

kütlenin artış gösterdiği bilinmektedir. Bu çalışmada

Fröhlich polaronu üzerindeki parabolik potansiyelin

getirdiği sınırlama derecesi miktarının, geleneksel

Euclid uzayından farklı olarak, tam sayı olmayan

boyutlu uzayda belirlenmesi ele alınacaktır. Bu

amaç doğrultusunda öncelikle, elektron-fonon

çiftlenim sabitinin büyük olduğu durumlar için

varyasyonal metot kullanılarak [1], levha ve tel

benzeri geometri formunu veren sınırlama

potansiyelinin parametreleri cinsinden, temel durum

enerjisi ve etkin kütlenin değişimi hesaplandı. Daha

sonra aynı yaklaşım çerçevesinde tam sayı olmayan

boyutlu uzay cebiri [2] uygulanarak polaron

problemi izotropik D-boyutlu uzayda çözüldü.

Burada, etkin boyut parametresi D, levha geometrisi

için 3ten 2ye, tel geometrisi için 3ten 1e kadar

kesintisiz değiştirildi.

İki hesaplamadan elde edilen polaronun temel

durum enerjisi ve etkin kütlelerinin eşlenmesiyle,

verilen sınırlama ve malzeme parametreleri için

polaronun etkin boyut parametresi hesaplandı.

Şekil 1: Güçlü çiftlenim limitinde etkin boyut parametresi D’nin, parabolik sınırlama potansiyeli

parametresi Ω ile değişimi. a) levha benzeri geometri b) tel benzeri geometri.

Kaynakça

1. T Yildirim and A Ercelebi. The grounds-state description of the optical polaron versus the effective

dimensionality in quantum-well-type systems. Journal of Physics: Condensed Matter, 3(10):1271, 1991.

2. Frank.H.Stillenger. Axiomatic basis for spaces with noninteger dimension. J. Math.Phys., 18:1224–1325,

1977.

Page 62: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P40

Grafen Yapıların Karbon Oksit (COX) Ortamında Duyarlılıklarının İncelenmesi

Irmak Karaduman

1, Engin Er

2, Hüseyin Çelikkan

2, Selim Acar

1

1Gazi Üniversitesi Fizik Bölümü, 06560, Ankara

2Gazi Ünivesitesi, Kimya Bölümü, 06560, Ankara

Son yıllarda dünyada ve ülkemizde artan sosyal faaliyetler, kalabalık insan kitlelerinin kapalı mekanlarda uzun

süre bir arada bulunmaları, yanma işlemleri sırasında yanmanın tam gerçekleşmemesi sonucu açığa çıkan zararlı

gazlar gibi etkenler çevreyi kirletmekte bundan dolayı insan sağlığı da etkilenmektedir. Yaşanılan ortamın hava

kalitesinin iyi olması sağlık açısından çok önemli olduğundan bilim insanları çeşitli gaz sensörleri geliştirerek

havada bulunan zehirli gazların tespit edilmesi ve bunların bir takım yöntemlerle bertaraf edilmesi konusunda

yoğun bir şekilde çalışmaktadırlar.

Günlük uygulamalarda kullanılan gaz sensörlerinde de (SnO2) ısıtıcılar bulunmakta ve sensör sıcaklığını

(yaklaşık 500C) istenilen düzeye getirerek çalışma verimini yükseltmesi sağlanmaktadır. Çoğu gaz sensörlerinin

çalışma sıcaklığı oldukça yüksektir. Çalışma sıcaklığının yüksek olması, yüksek güç tüketimine ve yüksek

maliyete sebep olmaktadır. Son yıllardaki çalışmalarda oda sıcaklığında duyarlılık gösteren, düşük güç tüketimi

yapan sensörlerin geliştirilmesi hedeflenmektedir. Bu çalışmada Hummers metoduyla iki farklı grafen numune

üretildi. Üretilen numunelerin karbon dioksit gazlarına (karbonmonoksit-karbondioksit) karşı duyarlılıkları

incelendi. Grafen numunelerinin farklı sıcaklıklarda (300 K-320 K-350 K) ve farklı gaz konsantrasyonlarında

(1000 ppm-500 ppm-250 ppm-125 ppm-50 ppm) zamana bağlı olarak elektriksel karakterizasyonu yapıldı.

Numunelerin CO ve CO2 gazlarına karşı 320 K sıcaklıkta duyarlılık gösterdiği tespit edildi.

Page 63: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P41

AL/AL2O3/p-Si Yapısının CO2 Gazı Altında Duyarlılıklarının İncelenmesi

Irmak Karaduman

1, Nevin Demirel

1, Özlem Barin

1, Esra Yıldız

2, Selim Acar

1

1Gazi Üniversitesi, Fizik Bölümü, 06560, Ankara

2Hitit Üniversitesi, Fizik Bölümü, 19030, Çorum

Ev, iş yeri ve sanayi ortamlarındaki kirliliğin etkili ve şiddetli sağlık problemleri meydana getirmesi, dünyada

özellikle gaz sensörü teknolojisi üzerinde yapılan çalışmaların artmasına neden olmuştur. Sağlık problemlerinin

yanı sıra, teknolojik ilerlemeler sonucunda sensörlerin; tıp, gıda ve zirai alanlarda kullanım alanlarının hızla

arttığı ve otomasyon çalışmalarında devrenin duyarlı noktasını oluşturduğu bilinmektedir. Özellikle, gıda

sektöründe seracılık faaliyetlerindeki otomasyon çalışmaları son yıllarda önem kazanarak artış göstermektedir.

Son yıllardaki çalışmalarda oda sıcaklığında duyarlılık gösteren, düşük güç tüketimi yapan sensörlerin

geliştirilmesi hedeflenmektedir.

Bu çalışmada atomik tabaka biriktirme metoduyla AL/AL2O3/p-Si yapısı üretilmiştir. Üretilen yapının CO2 gazı

ortamında gösterdiği duyarlılıklar incelenmiştir. Örneklerin çalışma sıcaklığını tespit edebilmek amacıyla 2000

ppm sabit gaz konsantrasyonlarında farklı sıcaklıklarda CO2 gazı için ölçümler yapılmıştır. Ölçümler, 350 K,

375 K, 400 K ve 450 K’ de yapılmıştır. Numune CO2 gazının için 300K sıcaklığında bir duyarlılık

göstermemiştir. Ölçülen sıcaklık aralığında sıcaklık arttıkça duyarlılık artmış, 450 K de maksimum duyarlılık

göstermiştir.

Page 64: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P42

Li2XY (X=Au, Cu; Y=Ge, Sb) Bileşiklerinin Yapısal, Elektronik ve Elastik

Özelliklerinin Teorik Olarak İncelenmesi

A. Kaffashina

1, Ş. Uğur

1

1Gazi Üniversitesi, Fizik Bölümü, 06500, Teknikokullar, Ankara

Bu çalışmada yoğunluk fonksiyonel teorisine dayalı düzlem dalga, sanki-potansiyel yöntemi kullanılarak kübik

L21 yapıdaki Li-tabanlı üçlü Heusler alaşımlarının, yapısal, elektronik ve elastik özellikleri araştırıldı. Net

manyetik momenti olmayan Li2XY (X=Au, Cu; Y= Ge, Sb) alaşımlarının yapısal parametreleri (örgü

parametreleri, yığın modülü, yığın modülünün basınca göre birinci dereceden türevi) hesaplandı. Bu

parametreler ikinci dereceden elastik sabitlerini hesaplamak için kullanıldı. Temel simetri yönleri boyunca

bütün alaşımlar için elektronik bant yapısı, kısmi ve toplam durum yoğunluğu eğrileri çizildi ve metalik özellik

gösterdiği bulundu.

Page 65: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P43

V2GeC Bileşiğinin Yapısal, Elektronik, Elastik ve Mekanik Özellikleri Üzerinde

Ab-Initio Hesaplamaları

M. Altay

1, K.Çolakoğlu

1, G. Sürücü

1

1Gazi üniversitesi, Fizik bölümü, Teknikokullar,06500, Ankara TÜRKİYE

Bu çalışmada hegzagonal yapıdaki V2GeC MAX faz (194 - P63/mmc) bileşiğinin yapısal, elastik, elektronik,

mekanik ve örgü dinamiği özellikleri yoğunluk fonksiyoneli teorisi (DFT) ile incelendi. Hesaplamalarda

elektron-iyon etkileşimi için PAW (Projector-Augmented-Wave) düzlem dalga metodu kullanıldı. Değiş-tokuş korelasyon etkisinde genelleştirilmiş gradient yaklaşımı (GGA) kullanıldı. Yapı için örgü sabitleri, bulk

modülü, bulk modülünün türevi, elastik sabitleri, shear modülü, young modülü ve poisson oranı gibi temel

fiziksel parametreler hesaplandı. Hesaplanan özelliklerin daha önceki deneysel ve teorik değerlerle uyumlu

olduğu görüldü.

Page 66: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P44

Termodinamik Niceliklerin β-Quartz ve β-Crıstobalıte için Basınç ve Sıcaklığa Bağlılığı

M. Cem Lider

1, Hamit Yurtseven

2

1Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fizik Bölümü, 06531, Ankara

2Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fizik Bölümü, 06531, Ankara

Termal genleşme katsayısı (αp), izotermal sıkıştırılabilirlik katsayısı (ƘT) ve özgül ısı (Cp-Cv) nın basınç ve

sıcaklığa bağlılığı β-quartz için çalışılmıştır. Literatürden deneysel olarak gözlenen hacim (V) nin, 1 atm

sabit basınçta sıcaklığa ve sabit T=848 K de basınca bağlılığı analiz edilerek, Pippard bağıntıları ile αp, ƘT

and Cp-Cv değerleri elde edilmiş, (Cp-Cv) nin V.αp ye ve αp nin ƘT ye bağlılığı β quartz – β cristobalite geçişi

için açıklanmaya çalışılmıştır.

Burada, belirli sıcaklık ve basınç aralığında, Pippard bağıntılarından ortaya çıkan eğim dP/dT değeri β-

quartz ve β-cristobalite faz geçişi yakınlarındaki deneysel ölçümle tutarlılığı doğrulanmıştır.

Kaynakça:

1. Pierre Hudon, In-Ho Jung, Don R. Baker , “Melting of β- quartz up to 2 GPa and thermodynamic

optimization of the silica liquidus up to 6.0 GPa”, Physics of the Earth and Planetary Interiors 130, 159-174

(2002).

Page 67: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P45

Kübik L21 Yapıdaki Pd2TiX (X=Al, In) Heusler Alaşımlarının Yapısal,

Elektronik ve Elastik Özelliklerinin İncelenmesi

Ü. Bayhan

1, M. Çivi

2, Ş. Uğur

3, G. Uğur

3

1Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Fizik Bölümü, 15030, Burdur

2Arel Üniversitesi, Matematik ve Bilgisayar Bölümü, 34537, İstanbul

3Gazi Üniversitesi, Fizik Bölümü,06500, Teknikokullar-Ankara

Bu çalışmada, Pd2TiX (X=Al, In) Heusler alaşımlarının yapısal, elektronik ve elastik özelliklerinin

belirlenmesinde yöntem olarak yoğunluk fonksiyonel teorisi kullanıldı. Bu teori içindeki değiş-tokuş korelasyon

fonksiyoneli olarak genelleştirilmiş gradiyent yaklaşımı seçildi. Elde edilen örgü parametreleri kullanılarak her

iki alaşım için elektronik bant yapısı ve durum yoğunluğu grafikleri çizildi. İkinci dereceden elastik sabitleri

hesaplanarak kendi aralarında kıyaslandı.

Teşekkür: Bu çalışma Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Birimi tarafından (BAP)

0147-NAP-12 nolu proje ile desteklenmiştir.

Page 68: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P46

Tl4Ga3InS8 Kristallerinde Tuzak Merkezlerinin Termolüminesans

Ölçümleri ile Karakterizasyonu

Serdar Delice

1 , Mehmet Işık

2 , Enver Bulur

1, Nizami Hasanli

1

1Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fizik Bölümü, 06800, Ankara

2Atılım Üniversitesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 06836, Ankara

Tl4Ga3InS8 katmanlı kristallerin tuzak merkezi parametreleri termolüminesans (TL) ölçümleri kullanılarak 10-

200 K sıcaklık aralığında araştırıldı. TL eğrileri, 46 ve 125 K maksimum sıcaklık değerlerinde gözlemlenen

piklere karşılık gelen tuzak yapılarını karakterize etmek amacıyla analiz edildi. Çeşitli analiz yöntemleri

kullanılarak, tuzak merkezlerinin termal aktivasyon enerjileri belirlendi. Eğrilerin analizleri, elde edilen

tuzakların aktivasyon enerjilerinin EtA = 5 meV ve EtB = 28 meV olduğunu gösterdi. Ayrıca, farklı ısıtma hızı

metodu, termal temizleme yoluyla ayrıştırılan yüksek maksimum sıcaklık değerindeki pike (pik B) uygulandı

ve 26 meV’lik bir aktivasyon enerjisi belirlendi. Yüksek sıcaklıktaki pike karşılık gelen tuzak merkezinin

dağılımı da çalışmamızda incelenmiştir ve aydınlatma sıcaklığının 42 K’ den 80 K’ e kadar belirli aralıklarla

artırılmasıyla‚ aktivasyon enerjisinin 29 meV’dan 151 meV’a artış gösterdiği belirlenmiştir. Elde edilen TL

şiddeti-sıcaklık eğrisinin analizi, yavaş geri tuzaklanmaya dayalı teorik modele uyumluluk gösterdi. Çalışılan

kristale büyütme süresince herhangi bir katkılanma uygulanmadığından dolayı, gözlemlenen bu tuzak

merkezlerinin büyütme sırasında ortaya çıkan kusurlardan veya kasıtlı olarak eklenmeyen safsızlıklardan

kaynaklandığı düşünülmektedir.

Page 69: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P47

TmX ( X= S, Se, Te) Bileşiklerinin Yapısal, Elektronik, Elastik ve Titreşim

Özelliklerinin İlk-Prensipler Yaklaşımı ile İncelenmesi

A. Candan

1, G. Uğur

2, R. Ellialtıoğlu

3

1Ahi Evran Üniversitesi, Merkezi Araştırma ve Uygulama Lab. , 40100, Kırşehir

2Gazi Üniversitesi, Fizik Bölümü, 06500, Teknikokullar-Ankara

3Hacattepe Üniversitesi, Fizik Mühendisliği Bölümü, 06800, Beytepe, Ankara

Kübik yapıdaki TmX ( X= S, Se, Te) bileşiklerinin yapısal, elektronik, elastik ve titreşim özellikleri yoğunluk

fonksiyonel teorisi ve genelleştirilmiş gradiyent yaklaşımı kullanılarak araştırıldı. TmX (X= S, Se, Te)

bileşikleri için örgü sabiti değerleri bulunduktan sonra bu değerler elektronik, elastik ve fonon özelliklerini

hesaplamak için kullanıldı. Temel simetri yönleri boyunca elektronik bant yapısı ve durum yoğunluğu grafikleri

elde edildi. Ayrıca ikinci dereceden elastik sabitler elde edildi ve bu yapıda bütün bileşiklerin kararlı oldukları

bulundu. Fonon frekansları ise ilk defa bu çalışmada hesaplandı ve temel simetri yönleri boyunca çizildi.

Page 70: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplant ısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aral ık 2013

P48

Tek Elektron Transistörlerde Zayıf ve Güçlü Elekton-Fonon KuplajlarınınEtkileri

Berna Uyanık1, Süleyman Bozdemir 1

1Çukurova Üniversitesi , Fizik Bölümü, 01330, Adana

Tek Elektron Transistörün (Single Electron Transistor -SET) MOSFET yerine kullan ılabileceği anlaşıldığındanberi SET’lerde elektron taşınımı, akım ve iletkenliğin incelenmesi önem kazanm ıştır. SET’lerde lineer tepkirejiminde akım

I=L11(t)V+ L12(t)ΔT

olarak yazılabilir. Burada L11 ve L12 Onsager katsayılarıdır. Termogüç (Seebeck katsayısı) ise

12

11

(t)(t)T

LSL

olarak yazılabilir. Bu teorik çalışmada Holstein Hamiltonyeni kullan ılmış, çift zamanlı Green fonksiyonlarınıniki boyutlu kartezyen gridde çözümünden Onsager katsayıları hesaplanmış ve daha sonra sıfır ve sonlu şiddeteelektron-fonon kuplajları için termogüç değerleri bulunmuştur.

Şekil 1: Farklı sıcaklıklarda kuantum noktasının final seviyesine çıkarılmasıyla a) sıfır şiddetindeb) sonlu şiddette elektron-fonon kuplajında ölçülen anlık termogüç

Şekil 1’de görüldüğü gibi Kuantum noktasının son seviyesine çıkarılmasıyla sıfır ve sonlu şiddetteelektron- fonon kuplajında ölçülen anlık termogüç farklı sıcalıklarda sıfırdan başlayıp durağan durumagelinceye kadar devam eder [1].Termoelektrik malzemeler zay ıf elektron-fonon kuplajında verimli olabilirler [2]. Bu nedenleSET’lerde kuantum noktası olarak termoelektrik materyal kullanıldığında oluşan iletkenlik salınımları veakımın incelenmesi önemlidir. Çalışmamızda SET’lerde organik termoelektrik materyallerin kuantumnoktası olarak kullan ıldığı durumlarda gate ya da bias voltajındaki ani değişimlerden sonra gözlenen içinakımın ve bu akıma bağlı termogücün incelenmesine devam edilmektedir.

Kaynakça:1. Goker and B. Uyanik. Transient thermoelectricity in a vibrating quantum dot in Kondo regime. Physics

Letters A, 376(42–43):2735 – 2738, 2012.2. Heng Wang, Yanzhong Pei, Aaron D LaLonde, and G Jeffrey Snyder. Weak electron-phonon coupling

contributing to high thermoelectric performance in n-type PbSe. Proceedings of the National Academy ofSciences of the United States of America, 109(25):9705–9, June 2012.

a) b)

Page 71: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P49

Yarı İletken MgSiP2 Bileşiğinin Ab-İnitio Yöntem ile İncelenmesi

Belgin Koçak, Yasemin Öztekin Çiftci, Kemal Çolakoğlu

Gazi Üniversitesi, Fizik Bölümü, 06500, Ankara

MgSiP2 bileşeği uzay grubu I 2d (D2d) olan, ilkel birim hücresinde sekiz atom bulunan cisim merkezli

tetragonal (chalcopyrite) yapıda kristalleşmektedir. Bu gruptaki bileşikler son yıllarda fotovoltaik uygulamalarda

kullanılabilecek alternatif bileşik olarak gösterilmektedir [1-3]. Bu çalışma boyunca yapılan bütün

hesaplamalarda yoğunluk fonksiyoneli teorisi kapsamında değiş tokuş korelasyon enerjisi için yerel yoğunluk

yaklaşımı (LDA) ve genelleştirilmiş gradyent yaklaşımı (GGA) olarak PW91 (Perdew ve Wang), PBE (Perdew-

Burke-Ernherzof), RPBE (revised Perdew-Burke-Ernherzof), PBEsol (modified Perdew-Burke-Ernherzof),

AM05 (Armiento-Mattson 2005) fonksiyonelleri kullanıldı. Hesaplanan örgü parametreleri a, c ve iç yer

değiştirme parametresi u için GGA-AM05 fonksiyonellinin deneysel çalışmalarla daha iyi uyumlu olduğu

görüldü. Bileşiğin incelenen elektronik bant yapısı ve durum yoğunluğu eğrilerinden Γ noktasında doğrudan

bant aralığına sahip yarı iletken bir malzeme olduğu belirlendi. Dikkate alınan bütün yaklaşımlar için ayrıca

elastik sabitleri ve ilgili mekaniksel nicelikler hesaplanmıştır. Kramers-Kronig eşitlikleri yardımıyla kırılma

indisi, sönüm katsayısı, yansıtma sabiti, enerji kayıp fonksiyonunun foton enerjisiyle değişimi incelendi. Elde

ettiğimiz sonuçların mevcut teorik çalışmalarla uyumlu olduğu görüldü. Temeli yoğunluk fonksiyonel

pertürbasyon teorisine (DFPT) dayanan PHONOPY kodu kullanılarak bileşiğin fonon dispersiyon eğrileri,

toplam ve kısmi durum yoğunlukları elde edilerek, I 2d (D2d) uzay grubunun bu bileşik için dinamik olarak

kararlı olduğu belirlendi. Elde edilen tüm sonuçlar mevcut literatür sonuçları ile karşılaştırıldı ve genellikle iyi

uyum gözlendi.

Kaynakça

1. V. L. Shaposhnikov, A. V. Krivosheeva, V.E. Borisenko, “Ab initio modeling of the structural, electronic, and optical

properties of AIIB

IVC

V2 semiconductors”, Physical Review B, 85, 205201 (2012).

2. M. V. Schilfgaarde, N. Newman, T. J. Peshek, T. J. Coutts, T. A. Gessert, “Mg-IV-V chalcopyrites in thin film tandem

photovoltaic cells”, Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), 34th IEEE, 7-12 June 2009, Philadelphia.

3. F. Chiker, Z. Kebbab, N. Benramdane, “Chalcopyrite Semiconductors: New Materials For Solar Cell Energy”, EFEEA’10 International Symposium on Environment Friendly Energies in Electrical Applications, 2-4 November

2010, Algeria.

Page 72: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P50

Gözenekli Silikon Üretimi ve Karakterizasyonu

Şafak Doğan, Nihan Akın, Ü. Ceren Başköse, Tofig Memmedli, Süleyman Özçelik

Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü, 05600 Ankara

Gazi Üniversitesi Fotonik Uygulama ve Araştırma Merkezi, 05600 Ankara

Yaklaşık 10 yıldır yapılan çalışmalarda mikron

boyutlarından nanometre boyutlarına değişen

nanokristal silikon çalışmaları dünya genelinde

yapılmaktadır(1,2,3). Bu konuya ilgi 1990larda

gözenekli silikondan görünür bölgede ışıma elde

edilmesi ile artmıştır(4). Gözenekli silikon ışıma

açısından verimsiz olan indirek enerji bant yapısına

sahip olan silikon yapılara dayandığından ilginç bir

malzemedir. Silikon, mikrolektronik endüstrisinde

kullanılan çok önemli bir malzemedir. Gözenekli

silikonda ışımanın keşfi ile beraber

mikroelektronikteki bu uygulamalar optoelektronik

uygulamalara doğru genişlemiştir. Bu çalışmada ıslak

aşındırma kullanılarak üretilen çeşitli gözenekli

silikon katmanları üretilerek yapısal ve optik

özellikleri araştırıldı. Üretilen gözenekli silikon

filmlerin, fotolüminesans özellikleri, yüzey

morfolojileri ve kristal yapıları ayrıntılı bir şekilde

çalışıldı. Üretilen filmlerin emisyon piklerinin,

yapıdaki gözenekliliğe göre değişimi Şekil 1'de

verildi.

350 450 550 650 750 850 950

dalgaboyu (nm)

şid

det

(bir

imsiz

) %49 gözeneklilik

%65 gözeneklilik

%72 gözeneklilik

Şekil 2: Farklı koşullarda üretilen 3 numune

için 2-D, 3-D AFM ölçüm sonuçları

Gözenekli Si yapılarının yüzey morfolojisi atomik

kuvvet mikroskobu (AKM) ile incelendi. Alınan

AKM görüntüleri Şekil 2 ile verildi. AKM

görüntülerinden spesifik yüzey alanı ve gözeneklilik

yüzdesi, Şekil 3’de verilen şematik tasarım dikkate

alınarak hesaplandı. Üretilen filmlerin gözeneklilik

yüzdesi %49, %65 ve %72 olarak belirlendi.

Şekil 3: Gözenekli Silikon Katmanların Şematik

Gösterimi

Hesaplanan gözenekliliğin, filmin ışıma

karakteristikleri üzerinde etkili olduğu tespit edildi.

Sonuç olarak gözeneklilik arttıkça, ışıma

spektrumda daha küçük dalga boylarına doğru

kayma oluştuğu belirlendi.

Teşekkür: Bu çalışma 2011K120290 nolu proje kapsamında Kalkınma Bakanlığı tarafından desteklenmiştir.

Kaynakça

1. Fauchet, P. M., Behren, J., Hirschman, K. D., Tsybeskov, L., Duttagupta, S. P., “Porous Silicon physics and

device applications: a status report“, Phys. Stat. Solid.,165:3-13 (1998).

2. Lalic, N., Linnros, J.,”Characterization of a porous silicon diode with efficient and tunable

electroluminescence”, J. Appl. Phys., 80:5971-5976 (1996).

3. Vial, J. C., Herino, R., Billat, S., Bsiesy, A., Gaspard, F., Ligeon, M., Milahescu, I., Muller, F. , Romestain,

R., “Visible light emission from silicon: a quantum effect in highly porous materials”, IEEE Transactions on

Nuclear Science, 39:563-568 (1992).

4. Lazarouk, S., Jaguiro, P. , Katsouba, S. , Maiello, G. , La Monica, S., Masini, G., Proverbio, E., Ferrari, A.,

“Visual determination of thickness and porosity of porous silicon layers”, Thin Solid Films, 297:97-101

(1997).

Şekil 1: Farklı koşularda üretilen 3 numune için

gözenekliliğe bağlı olarak fotoluminesans

spektrumu

Page 73: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P51

Hexagonal Type Ising Nanowire with Core/Shell Structure: The Phase Diagrams

and Compensation Behaviors

Yusuf Kocakaplan

1, Ersin Kantar

2

1Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Bölümü, 38039 Kayseri

2Erciyes Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 38039 Kayseri

The phase diagrams and compensation behaviors of a

mixed spin (1/2–1) hexagonal Ising nanowire with

core-shell structure are studied by using the effective-

field theory with correlations. The effects of the

interaction parameters and crystal field on the critical

behaviors of the system are investigated, in detail. It

has been found that the system shows first-order and

second order phase transition, and tricritical point.

Moreover, Q-, R-, S- and N-types of compensation

behaviors in the Neél classification nomenclature as

well as reentrant behaviors are observed in the system

[1].

Şekil 1: (Color online) Schematic representation

of hexagonal Ising nanowire. The blue and red

spheres indicate magnetic atoms at the surface shell and core, respectively.

.

Kaynakça

1. E. Kantar, Y. Kocakaplan “Hexagonal type Ising nanowire with core/shell structure: The phase diagrams

and compensation behaviors”, Solid State Communications 177, 1 (2014).

Page 74: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P52

Püskürtme Yöntemiyle Elektrokromik Nikel Oksit Film Elde Edilmesi

Turan Taşköprü

1,2 , Muhsin ZOR

1 , Evren Turan

1 1Anadolu Üniversitesi, Fizik Bölümü, 26470, Eskişehir

2Çankırı Karatekin Üniversitesi, Fizik Bölümü, 18000, Çankırı

Nikel oksit filmler sahip oldukları kimyasal

dengeden dolayı çok iyi çalışılmış bir geçiş metal

oksittir. NiO filmler güneş pillerinde termal

absorblayıcı ve akıllı pencere gibi elektrokromik

uygulamalar için gelecek vaat eden bir

yarıiletkendir [1]. NiO kimyasal ve fiziksel birçok

yöntemle elde edilebilir [2]. Bu çalışmada NiO

film indiyum katkılı kalay oksit (ITO ) altlıklar

üzerine ultrasonik püskürtme yöntemiyle elde

edildi .Elde edilen filmlerin yapısal, morfolojik,

optik ve elektrokromik özellikleri analiz edildi.

XRD analizi elde edilen filmin (111), (200), ve

(220) piklerine sahip Bunsenite NiO olduğunu

gösterdi.

Filmin elektrokromik özelliği 0,5 M sulu alkaline

KOH çözeltisinde dögüsel voltametri (CV) ile

çalışıldı.

Şekil 1: NiO filmin döngüsel voltametrisi

Döngüsel voltametri -0,2- 0,8 v araığnda 20 mV/s

oranla alındı. Şekil 1 de görüldüğü anodik ve

katodik pikler tam olarak belli olmamakla beraber

ölçüm sırasında anodik reaksiyonun 250 mV

civarında, katodik reaksiyonunda 90 mV civarında

gerçekleştiği görüldü (Şekil 2).

Şekil 3 de filmin anodik reaksiyon sonucu

tamamen opak bir şekil aldığı görülmektedir. 10

döngü sonrası bile filmin kararlılığını koruduğu ve

filmde herhangi bir bozulma olmadığı görüldü.

Şekil 2: Anodik reaksiyon (sol) ve katodik reaksiyon

(sağ)

Anadolu Üniversitesi, Anadolu Üniversitesi, Anadolu

Üniversitesi, Anadolu Üniversitesi, Anadolu

Üniversitesi, Anadolu Üniversitesi, Anadolu

Üniversitesi, Anadolu Üniversitesi Anadolu

Üniversitesi, Anadolu Üniversitesi, Anadolu

Üniversitesi, Anadolu Üniversitesi

Şekil 3: Anodik reaksiyon (sol taraf)

Filmde anodik ve katodik reaksiyonların sonucu

oluşan renklenme ve beyazlamanın sırasıyla,

ve

Şeklinde gerçekleştiği varsayılmaktadır.

Ultrasonik püskürtme yöntemiyle elde edilen nikel

oksit filmin anodik ve katodik elekrokromism

özelliği gösterdiği gözlendi.

Kaynakça

1. J.S.E.M. Svensson, C.G. Granqvist, Appl. Phys. Lett. 49 (1986) 1566.

2. H. Kamal et al. / Journal of Crystal Growth 262 (2004) 424–434

-0.250 0 0.250 0.500 0.750 1.000

-3-0.750x10

-3-0.500x10

-3-0.250x10

0

-30.250x10

-30.500x10

-30.750x10

E / V

i /

A

Page 75: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P53

Li, Na ve Mg Katkılı Amonyum Boran (XNH2BH3-NH3BH3, X=Li, Na, Mg)

Bileşiklerinin İlk-Prensiplerle İncelenmesi

Duygu Aktaş

1, Sezgin Aydın

1, Mehmet Şimşek

1

1Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500, Ankara

Amonyum boran ve lityum amidoboran gibi

moleküller verimli hidrojen depolama potansiyeline

sahiptirler, o nedenle son zamanlarda çok çalışılan

ve ilgi gören moleküller arasındadırlar [1, 2].

Bu çalışmada, amonyum boran molekülünün

kendisi, 1 Li, 1 Na, 1 Mg ilave edilmiş durumları ve

2Li, 2Na ilave edilmiş durumları yoğunluk

fonksiyonel teorisi ile ultrasoft pseudopotansiyeller

kullanılarak, 3×3×3’lük k-noktalar ve 400eV kesilim

enerjisi ile CASTEP programıyla incelendi.

Yapıların geometrileri belirlendi, bağ uzunlukları ve

atomik yükleri hesaplandı. Elde sonuçlar kendi

içinde ve mevcut literatürdeki değerlerle

karşılaştırıldı.

Şekil 1: Amonyum boran molekülü ve 1Li, 1Na, 1Mg

ilave edilmiş optimize geometriler

Şekil 2: 2Li, 2Na ilave edilmiş optimize geometriler

Amonyum borandan 1 hidrojen koparılıp yerine ayrı

ayrı lityum, sodyum ve magnezyum eklendiğinde N-

X ve B-X bağ uzunluklarının arttığı, diğer bağ

uzunluklarının ise dört durumda da yaklaşık olarak

aynı kaldığı görüldü. N-X ve B-X bağlarının lityumlu

yapıda en kısa, sodyumlu yapıda en uzun olduğu

tespit edildi.

Amonyum borandan 2 hidrojen koparılıp yerlerine

lityum ve sodyum konulduğunda, 1 atom değişimi

yapılan duruma benzer şekilde, B-X ve N-X bağ

uzunluklarının değiştiği, diğer bağ uzunluklarının

yine aynı kaldığı gözlendi. Sodyumlu yapının

Lityumlu yapıdan daha uzun bağlara sahip olduğu

görüldü.

Ayrıca, 1-atom ve 2-atom değişiminin yapıldığı

durumlarda atomların yükleri hesaplandı, ağırlıklı

olarak X-atomlarının yük miktarlarında değişim

meydana geldiği tespit edildi. Söz konusu yük

transferleri sonucunda değişen hidrojen depolama

karakteristikleri ve reaksiyon verimlilikleri, yapıların

uygun hidrojen taşıyıcıları olduğunu göstermiştir.

Kaynakça

1. S. Swinnen, V. S. Nguyen, M. T. Nguyen, Chemical Physics Letters 517, 22-28 (2011).

2. X.,-L.Si, L.-X. Sun, F. Xu, C.-L. Jiao, F. Li, S.-S. Liu, J.Zhang, L.-F. Song, C.-H.Jiang, S.Wang, Y.-L. Liu,

Y.Sawada, International Journal of Hydrogen Energy 36, 6698-6704 (2011)

Page 76: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P54

Tek Katmanlı MoS2 ve WS2 Yüzeylerinin Oksitlenme Engelleyici Nano-

Kaplama Malzemesi Olarak Kullanılması

Hüseyin Şener Şen

1 , Engin Durgun

1 , Hasan Şahin

2 , F. M. Peeters

2

1UNAM-Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi ve Malzeme Bilimleri ve Nanoteknoloji Enstitüsü,

Bilkent Üniversitesi, 06800, Ankara, Türkiye 2Fizik Bölümü, Antwerpen Üniversitesi, Groenenborgerlaan 171, B-2020, Antwerpen, Belgium

Nano ölçekte üretilen elektronik ve mekanik cihaz

yüzeylerinin oksitlenmesi ve yapısal bozunmaya

uğraması önemli sorun teşkil etmekte ve sistemlerin

üstün özelliklerini kaybetmelerine neden olmadan

koruyacak çok ince ve etkili kaplama malzemelerine

ihtiyaç duyulmaktadır [1]. Bu nedenle ideal nano-

kaplama sistemleri üzerine deneysel ve teorik

araştırmalar yoğun şekilde devam etmektedir.

Bu çalışmada oksijenin tek katmanlı MoS2 ve WS2

yüzeyleri ile etkileşimi yoğunluk fonksiyoneli

kuramını temel alan ilk-prensip (ab initio)

simülasyon teknikleri kullanılarak incelenmiştir. İlk

olarak, yaptığımız hesaplar atomik oksijenin sülfür

atomuna üstten kuvvetli bir şekilde bağlandığını,

ancak oksijen molekülünün sistemle çok zayıf

etkileştiğini ortaya çıkarmıştır. Daha sonraki

aşamada oksijen atomunun ve molekülünün asılı ve

alt tabaka üzerinde bulunan MoS2 yüzeyi içinden

geçişi modellenmiş (Şekil 1), bu geçişlerin yüksek

enerji gerektirdiği saptanmıştır. Diğer bir ifadeyle,

oksijenin MoS2 katmanını aşıp alttaki sisteme nüfuz

etmesi için yüksek reaksiyon bariyerini aşması

gerekmektedir. MoS2 her koşulda ideal olarak

sentezlenememekte ve yapısında atomik kusur ve

boşluklar bulundurabilmektedir. Bu durumu göz

önünde bulundurarak sadece ideal MoS2 yüzeyi

değil, aynı zamanda olası kusur oluşumlarının (Mo,

S, Mo-S ve Mo-2S boşlukları) etkileri de

düşünülmüş, her durumda nüfuz için gerekli enerji

bariyeri ayrı ayrı hesaplanmıştır. Kusurlu yapılarda

reaksiyon bariyeri ideal duruma göre düşşe de halen

oksijenin geçişini engelleyecek kadar yüksek olarak

hesaplanmıştır. Aynı analizler WS2 yüzeyi için de

tekrarlanarak genişletilmiş ve sonuçlar

karşılaştırılmıştır. Beklentimiz ideal ve/veya kusurlu

tek katmanlı MoS2 ve WS2 yüzeylerinin kaplama

olarak kullanıldıklarında, altta kalan yüzey için

oksitlenme-aşınma direncini artırabileceği ve

böylece etkili bir nano-kaplama malzemesi olarak

kullanılabilecekleri yönündedir.

Şekil 1: Oksijen (a) atom ve (b) molekülünün, tek katmanlı MoS2 yüzeyinden geçiş aşamaları

gösterilmiştir. Mor, sarı, kırmızı ve yeşil küreler sırasıyla Mo, S, O ve oksijenin bağlandığı S atomlarını

göstermektedir.

Kaynakça

1. S. Chen, L. Brown, M. Levendorf, W. Cai, S.-Y. Ju, J. Edgeworth, X. Li, C. W. Magnuson, A. Velamakanni, R. D.

Piner, J. Kang, J. Park, and R. S. Ruoff, Oxidation Resistance of Graphene-Coated Cu and Cu/Ni Alloy, 2011,

ACS Nano 5, 1321.

Page 77: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P55

Güneş Pili Uygulamalarında Soğurucu Katman Olarak Kullanılan Cu(In,Ga)Se

(CIGS) İnce Filmlerinin Üretimi ve Karakterizasyonu

İdris Candan

1,2, Hasan Hüseyin Güllü

1,2, Çiğdem Erçelebi

1,2 ve Mehmet Parlak

1,2

1Orta Doğu Teknik Üniversitesi,Fizik Bölümü, 06800, Ankara

2Güneş Enerjisi Araştırma ve Uygulama Merkezi,(GÜNAM), ODTÜ, 06800, Ankara

Bu çalışmada, Cu(In,Ga)Se (CIGS) yarıiletken ince filmler ısısal buharlaştıma yöntemi ile elementel kaynaklar

kullanılarak cam alttaşlar üzerine üretildi. Üretilen numunelerin fiziksel özelliklerini iyileştirmek ve ısıl işlemin

film yapısına etkilerini incelmek amacıyla farklı sıcaklıklarda azot gazı atmosferinde ısıl işlem uygulandı. Film

içerisindeki elementlerin oranları ısıl işlem öncesi ve ısıl işlem sonrasında Enerji Dağılımlı X-ışını Analizi

(EDXA) yöntemi kullanılarak belirlendi. Isıl işlemin yapı içerisindeki element oranlarını değiştirdiği gözlendi.

Kristal yapı analizi ve faz tayini için X-ışın kırınımı (XRD) metodu kullanıldı. Numunelerin ısıl işlem

öncesinde ve sonrasında kristal yapıda olduğu görüldü. Isıl işlemi ile CIGS filmin 2θ’nın 27o civarındaki en

yoğun pikinin yönelimin (112) düzlemine doğru arttığı ve bu yönelimin baskın hale geldiği bununla beraber

yapının diğer piklerinin de belirginleştiği ve yoğunluklarının arttığı gözlendi. Elde edilen XRD sonuçlarındaki

en yoğun pikin FWHM değerlerinden Scherrer formulü kullanılarak ayrıca yapının parçacık büyükleri

hesaplandı.

Üretilen CIGS numunelerin tipini belirlemek için sıcak-uç (hot probe) yöntemi kullanıldı ve tüm numunelerin

p-tipi yapıda olduğu gözlendi.

Farklı sıcaklıklarda ısıl işlem uygulanmış CIGS ince filmlerin elektriksel özelliklerinin tayini için sıcaklık

bağımlı iletkenlik ölçümleri 100-420 K sıcaklık aralığında gerçekleştirildi. Numunelerin oda sıcaklığındaki

direç değerlerinin artan ısıl işleme ters orantılı olarak azaldığı ve 460 kΩ ile 90 kΩ aralığında değiştiği

gözlendi. Özdirenç değerlerinin ise 102 Ω.cm ile 28 Ω.cm aralığında ısıl işlem sıcaklığına bağlı olarak değiştiği

görüldü. Ayrıca elde edilen veriden çizilen ln(σ) ya karşı 1000/T grafiklerinden, her numune için farklı sıcaklık

bölgeleri ve bu bölgelerin aktivasyon enerjileri hesaplandı. Aktivasyon enerjisi değerlerinin 1.4 meV ile 69.3

meV arasında değiştiği gözlendi. Ayrıca 100-420 K sıcaklık aralığında gerçekleştirilen sıcaklık bağımlı

fotoiletkenlik ölçümleri yapılarak numunelerin ışık altında elektriksel özelliklerinin değişimi ve yapıda mevcut

bulunan tuzak seviyelerin doğası incelendi. Fotoiletkenliğin IPC α Φn kuvvet katsayısı şeklinde ışık

yoğunluluğuna bağımlılığınından Log (IPC) – Log (Φ) grafiği çizilerek eğiminden n değerleri hesaplandı. Bu

işlem ile elde edilen n değerleri fotoiletkenliğin doğası hakkında bize bilgiler vermektedir. Isısal işlem öncesi

ve sonrası için hesaplanan tüm n değerlerinin birden küçük olduğu (n<1) görüldü. Bu sonuçlar, üretilen tüm

numunelerin ısıl işlem öncesi ve sonrasında doğrusal-altı (sublineer) davranış gösterdiğini ve serbest

taşıyıcıların yaşam-süresinin (lifetime) artan ışık şiddetine ters orantılı olarak azaldığını söylemektedir.

Son olarak, üretilen numunelerin optik özelliklerini incelemek için dalga boyu bağımlı geçirgenlik değerleri

350 - 1100 nm aralığında ölçüldü. Elde edilen spektradan soğurma katsayısı ve yasak enerji band aralıkları

tespit edildi. Isısal işlem öncesi ve sonrasında numunelerin yasak enerji band aralık değerleri 1.34 eV ile 1.69

eV aralığında olduğu hesaplandı. Isısal işlemin tuzak seviyelerini değiştirerek yasak enerji bant aralığınının

sıcakla artışıyla orantılı olarak arttırdığı gözlendi.

Page 78: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P56

Hacimli Tek Kristal Ge Büyütülmesi ve Optik Karakterizasyonu

Yunus Çat

*,Veysel Baran, Tarık Asar, S. Şebnem Çetin, Tofig Memmedli, Süleyman Özçelik

Gazi Üniversitesi, Fotonik Uygulama ve Araştırma Merkezi, 06500 Ankara, Türkiye

Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500 Ankara, Türkiye

*[email protected]

Kızılötesi spektrumun orta (3-8 µm) ve uzun (8-15

µm) dalga boyu bölgesinde Ge tek-kristalli yüksek

optik geçirgenliğe sahiptir. Bu nedenle kızılötesi

görüntüleme sistemlerinde mercek veya optik

pencere olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada 102

mm kalınlığında (4") Sb katkılı (111) yöneliminde n-

tipi germanyum tek kristali, Gazi Üniversitesi

Fotonik Uygulama ve Araştırma Merkezi’nde kurulu

tek kristal büyütme tekniği olan Czochralski sistemi

ile büyütüldü. Büyütülen kristallerin dilimleme

işleminin ardından yapısal özelliği yüksek

çözünürlüklü X– ışını kırınımı tekniği (HRXRD),

optik geçirgenliği Fourier dönüşümlü kızılötesi

(FTIR) spektroskopi metodu ve kırılma indisi ise

Spektroskopik Elipsometre yöntemi ile incelendi.

Şekil 1’de elipsometri ölçüm sonucuna göre bulunan

kırılma indisi ve literatürdeki [1] değeri gösterildi.

Burada kırılma indisinin homojenliği uygun ve

literatürdeki değerle uyumlu olduğu görüldü.

Şekil 2: Ge tek kristalinin optik geçirgenlik spektrumu

Kızılötesi geçirgenlik ölçümleri Fourier dönüştürücü

kızılötesi (FTIR) spektrometre cihazı kullanılarak

yapıldı. Ge tek kristali için optik geçirgenliğin dalga

boyuna göre değişimi Şekil 2'de verildi. Yaklaşık 2-

12 µm aralığında optik geçirgenliğin >%45 olduğu

görülmektedir.

Bu sonuçlara göre, büyütülen Ge tek kristali kızıl

ötesi sistemlerde mercek veya optik pencere

kullanımına uygun olduğu değerlendirilmektedir.

Şekil 1: Spektroskopik modelleme sonucunda elde

edilen kırılma indisi değişimi

Teşekkür: Bu çalışma 2011K120290 nolu proje kapsamında Kalkınma Bakanlığı ve MGEO-IA-2012-036nolu proje ile

ASELSAN tarafından desteklenmiştir.

Kaynakça

1. D.E. Aspnes, A.A. Studna, “Dielectric functions and optical parameters of Si, Ge, GaP, GaAs,

GaSb, InP, InAs, and InSb from 1.5 to 6.0 eV”, Phys. Rev. B, 27, 985-1009 (1983).

Dalgaboyu (mm)

1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2

n

0

1

2

3

4

5

6

model

literatur

39

40

41

42

43

44

45

46

47

0 2 4 6 8 10 12 14

T %

Dalgaboyu , µm

Page 79: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P57

İki Boyutlu Grafayn Yapılarının Dinamik ve Termodinamik Özellikleri

Nihan Kosku Perkgöz

1 , and Cem Sevik

2

1Anadolu Üniversitesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, 26555, Eskişehir

2Anadolu Üniversitesi, Makina Mühendisliği Bölümü, 26555, Eskişehir

Farklı hesaplama yöntemleri göstermiştir ki grafene

benzer olarak, grafayn (Bkz. Şekil 1) sıra dışı

elektronik özelliklere, mekanik sertliğe, termal

dirence ve çok yüksek iletkenliğe sahiptir.

Dolayısıyla, en az grafen kadar önemli fiziksel

özelliklere haiz olan bu grafayn malzemelerinin

deneysel olarak sentezlenebilmesi açısından fikir

verebilecek, dinamik ve termodinamik özelliklerinin

sistematik olarak incelenmesi son derece elzemdir.

Bu kapsamda, çalışmamızda farklı grafayn

- - - ve 6,6,12-grafayn)

elektronik, dinamik ve termodinamik özellikleri

temel prensipler yöntemi ve kuazi harmonik

yaklaşımı kullanılarak detaylıca incelenmiştir.

-

frekanslar gösterse de diğer tüm yapılar böyle bir

negatif davranış göstermemiştir. Hesaplanan

Grüneisen parametreleri ve doğrusal termal

genleşme katsayıları grafen ile karşılaştırıldığında

daha negatif davranışlar sergilemektedir. Bununla

birlikte öngörülen sabit basınç Gibbs serbest enerji

değerleri, bu sistemlerin grafene göre daha yüksek

formasyon enerjilerine sahip olduklarına işaret

etmektedir ve bu durum sistemlerin deneysel olarak

sentezlenebilmesi önünde bir engel olarak

yorumlanabilir.

Şekil 1: -, (b) - - and (d) 6,6,12-grafayn

yapılarının şematik gösterimi. Köşegenler birim hücreleri temsil etmektedir.

Page 80: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P58

Isıl İşlem Uygulanmış Nb2O5 İnce Filmlerin Optik ve Yapısal Özellikleri

Selen Demirel

1,2 , Özlem Duyar Coşkun

1

1Hacettepe Ünivesitesi, Fizik Mühendisliği, 06800, Ankara

2 Hacettepe Ünivesitesi, Nanoteknoloji ve Nanotıp Anabilim Dalı, 06800, Ankara

Nb2O5 ince filmler, yüksek kırma indisine, görünür

ve yakın kızılötesi bölgede çok düşük optik

soğurmaya sahip olması sebebi ile son yıllarda

sıklıkla incelenen bir malzemedir [1-5]. Yüksek

kimyasal kararlılığı ve korozyon direnci gibi pek

çok özelliği ile geniş uygulama alanlarına sahip olan

Nb2O5 ince filmler, amorf ve kristal formlarının

sahip olduğu farklı elektrokromik özellikleri

nedeniyle son on yıldır yaygın olarak çalışılmaya

başlanmıştır.

Nb2O5 ince filmin optik ve yapısal özellikleri

sitokiyometrisine, kristal yapısına ve yüzey

pürüzlülüğüne güçlü bir biçimde bağlıdır. Isıl işlem,

ince filmin optik ve yapısal özelliklerinin

değiştirilmesinde önemli bir rol oynar. Isıl işlem ile

birlikte malzemenin sitokiyometrisi, yüzey

pürüzlülüğü ve kristal formu değişir [5-6].

Bu çalışmada, Nb2O5 ince filmler RF magnetron

kopartma tekniği ile 300 o

C alttaş sıcaklığında, 75W

plazma gücünde, yarıçapı 2'' olan Nb2O5 hedeften 6

ve 12 mTorr Argon gazı basıncı altında yüksek

sıcaklığa dayanıklı 1737F cam alttaş üzerinde

büyütülmüştür. Bu örnekler daha sonra atmosfer

koşullarında 400 – 700 o

C aralığında ısıl işleme

maruz bırakılmıştır. Optik geçirgenlik ve yansıtma

değerleri örneğin aynı noktasından p ve s polarize

ışık için 350 – 1100 nm dalga boyu aralığında 30o

geliş açısında alınmıştır. Kırma indisi, sönüm sabiti

ve film kalınlığı değerleri optik ölçümlerin Kim

Osilatör Model ile uyuşum işlemine tabii tutulması

ile elde edilmiştir. Filmlerin yapısal özelliklerinin

incelenmesi için AFM, SEM ve XRD ölçümleri

alınmıştır.

Sonuçlar, Nb2O5 ince film 500oC’ de kristallenmeye

başladığını göstermektedir. İlk önce hegzagonal faz

(TT) oluşmuş, tavlama sıcaklığı 700oC’ ye

ulaştığında ise ortorombik faz (T) elde edilmiştir.

Şekil-1’ de verilen geçirgenlik eğrilerinde tavlama

sıcaklığının arttırılması ile geçirgenliğin önce arttığı,

daha sonra ise azaldığı görülmektedir. Bu durum

kristallenmeye işaret etmektedir. Tavlama

sıcaklığının 400oC’ den itibaren arttırılmasıyla

filmlerdeki optik kayıp artmaktadır. Bu sırada

filmlerin kırma indisi değerlerinde artış

gözlenmiştir. Aynı zamanda tavlama ile optik bant

aralığının küçüldüğü görülmüştür. Bant aralığındaki

bu azalma, filmdeki oksijen-iyon boşluklarından ve

kristal faza geçişteki örgü genişlemesinden

kaynaklanmaktadır.

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Büyütülmüs Hali

400oC' de tavlanan

500oC' de tavlanan

600oC' de tavlanan

700oC' de tavlanan

Ge

çir

gen

lik (

%)

Dalga boyu (nm)

Şekil 1: 6 mTorr Argon basıncı altında 1737F cam alltaş üzerinde büyütülmüş Nb2O5 ince filmin

tavlanmamış ve 400 – 700 oC aralığında tavlanmış

hallerinin geçirgenlik spektrumları

Teşekkür

Bu proje TÜBİTAK tarafından desteklenmektedir (Proje

No:111T252). XRD ölçümleri için SNTG

Laboratuvarına, AFM ölçümleri için Nanomagnetics’ e

teşekkürler.

Kaynakça

1. F. Richter, H. Kupfer, P. Schlott et al., “Optical properties and mechanical stresses in SiO2-Nb2O5 multilayers”,

Thin Solid Films 389, 278 (2001).

2. M. Lira-Cantu, F.C. Krebs, “Nb-TiO2/polymer hybrid solar cells with photovoltaic response under inert

atmosphere conditions”, Sol. Energy Matter. Sol. Cells 90, 2076 (2006).

3. H. Szymanowski, O. Zabeida, et al. “Optical properties and microstructure of plasma deposited Ta2O5 and

Nb2O5 films”, J. Vacuum Science and Technology A 23(2), 241 (2005).

4. F. Lai, L. Lin, Z. Huang, et al., “Effect of thickness on the structure, morphology and optical properties of

sputter deposited Nb2O5 films”, Applied Surface Science 253, 1081 (2006).

5. G. Agarwal, G. Reddy, “Study of surface morphology and optical properties of Nb2O5 thin films with

annealing”, Journal of Materials Science: Materials in Electronics 16, 21 (2005).

6. S. Mujawar, A. Inamdar, C. Betty et al., “Effect of post annealing treatment on electrochromic properties of

spray deposited niobium oxide thin film”, Electrochimica Acta 52, 4899 (2007).

Page 81: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20Aralık 2013

P59

Grafen’in Bi/GaAs(001)-α2(2×4) Yüzeyine Tutunması

Ceren Tayran

1, Demet Usanmaz

2, Mehmet Çakmak

1, ve Şinasi Ellialtıoğlu

3

1Gazi Üniversitesi, Fizik Bölümü, 06500, Ankara

2Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fizik Bölümü, Kuzey Kıbrıs Kampusu, KKTC

3TED Üniversitesi, Temel Bilimler Birimi, 06420, Ankara

Nanobilim ve nanoteknoloji çağını yaşadığımız son

zamanlarda oldukça popüler olan ve yoğun olarak

çalışılan araştırma alanları ortaya çıkmıştır. Bu

araştırma alanlarından birisi de grafen ve grafen-

bazlı yapılardır. Yüksek mobilite özelliği, yüksek

mekanik dayanıklılığı, ve kuantum Hall etkileri gibi

elektronik ve mekanik özelliklere sahip olan

grafenin, başka yüzey ve arayüzeylerle

etkileştiğinde yapısal ve elektronik özelliklerinin

değişebilir olması onu birçok yeni ve değişik

araştırmanın konusu haline getirmiştir [1, 2].

Bu çalışmada, grafenin yarıiletkenlerle oluştu-

rabileceği olası bir yapı olarak, Bi/GaAs(001)-

α2(2×4) yüzeyine tutunduğu bir sistemin yoğunluk

fonksiyoneli modeli kapsamında ilk-prensip

hesaplamalarla incelenmesi yapılmıştır.

Daha önce çalışılmış olan [3] GaAs(001) yüzeyine

bağlanan Bi atomunun stabil yapısı olarak (2×4)

yüzey biriminde α2 oluşumu öne çıkmıştır. STM

desenleri ile de uygun olan bu yapı üzerine grafen

örtüldüğünde nasıl tutunduğuna yönelik Model 1 ve

Model 2 olmak üzere iki model tasarlanmıştır (Şekil

1).

Bunlardan birincisinde düzlemsel grafenin, ilgili

yüzeye yaklaştırılarak tutunması ve toplam enerji

minimizasyonu yapılarak durulması hedeflenmiş,

ikincisinde ise beklenti doğrultusunda yüzeyin

yapısal biçimine daha yakın dalgalı formdaki bir

grafenden başlanarak yüzeye tutunması ve tüm

sistemin durulması modellenmiştir.

Her iki modelde de durulma sonucu grafenlerin

dalga şeklini aldığı ve sonuçta elde edilen yapının

enerji bakımından kararlı olduğu bulundu (Şekil 2).

Bu durumu kontrol etmek için mevcut grafen farklı

yüksekliklerden başlanılarak oluşturulan değişik test

geometrileri için de aynı sonuç elde edildi.

Şekil 2: Optimize edilmiş atomik yapı

Şekil 1: Model 1 ve Model 2’deki grafen yapıları

Kaynakça

1. Geim, A. K., Novoselov, K. S., “The rise of graphene”, Nat. Mater., 6, 183–191 (2007).

2. Castro Neto, A. H., Guinea, F., Peres, N. M. R., Novoselov, K. S., Geim, A. K., “The electronic properties

of graphene”, Rev. Mod. Phys., 81, 109–162 (2009).

3. Usanmaz, D., Çakmak, M., Ellialtioğlu, Ş., “Atomic and electronic structure of Bi/GaAs(001)-α2(2 × 4)”,

Cond. Matter., 20:265003 (2008).

Page 82: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P60

Katkısız Ge Tek-kristal Yarıiletkeninin Büyütülmesi ve Elektriksel

Karakterizasyonu

Veysel Baran

,*, Emine Boyalı, Yunus Çat, Mehmet Kasap ve Süleyman Özçelik

Gazi Üniversitesi, Fotonik Uygulama ve Araştırma Merkezi, 06500 Ankara, Türkiye

Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500 Ankara, Türkiye

* [email protected]

Bu çalışma kapsamında, Gazi Üniversitesi Fotonik

Uygulama ve Araştırma Merkezi’nde kurulu olan

hacimli tek kristal büyütme (Czochralski) sisteminde;

katkısız ve (111) yöneliminde germanyum tek kristal

külçesi (Şekil 1.) büyütüldü. Büyütülen külçeden

alınan numunelerin taşıyıcı iletim özellikleri 20 – 350

K arasında Hall etkisi ölçümleri ile araştırıldı.

Sıcaklık bağımlı taşıyıcı yoğunluğu ve mobilite

analizleri yapıldı. Elde edilen veriler Şekil 2'de

verildi: Büyütülen kristalin mobilitesi oda

sıcaklığında 2300 cm2/Vs ve taşıyıcı yoğunluğunun

2X1031

atom/cm2 olduğu belirlendi.

Şekil 1. Katkısız Germanyum Külçesi

Şekil 2: Ge tek kristalinin Hall ölçüm sonuçları

Teşekkür: Bu çalışma 2011K120290 nolu proje kapsamında Kalkınma Bakanlığı ve MGEO-IA-2012-036 nolu

proje ile ASELSAN tarafından desteklenmiştir.

Temperature [K]

100

Özd

ire

[o

hm

/sq

r]

1

10

100

100

Ta

şıy

ıcı

Yo

ğu

nlu

ğu

[1

/cm

²]

1e+13

1e+14

Sıcaklık [K]

100

Ha

ll M

ob

ilit

es

i [c

m²/

(VS

)]

1e+3

1e+4

1e+5

Page 83: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P61

Yansıma Engelleyici Silisyum Nitrür (Si3N4) İnce Film Tabakanın Galyum

Arsenik (p-GaAs) Alttaş Üzerine Kaplanması ve Karakterizasyonu

Ümran Ceren Başköse*, Semran Sağlam ve Süleyman Özçelik

Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500 Ankara

Gazi Üniversitesi, Fotonik Uygulama ve Araştırma Merkezi, 06500 Ankara

*[email protected]

Silisyum nitrat (Si3N4) seramikleri sertlik, aşınma

direnci, oksidasyon direnci, mükemmel ısıl şok

direnci gibi özelliklerinden ve yüksek sıcaklıklarda

bu özelliklerini korumalarından dolayı birçok alanda

tercih edilen malzemelerdir. Silicon nitrür katmanlar

endüstriyel güneş hücreleri için yansıma önleyici ve

pasivasyon tabaka olarak kullanılmaktadır [1].

Bu çalışmada Tablo 1’de verilen, kalınlığa ve alttaş

sıcaklığına bağlı farklı büyütme şartları uygulanarak

Si3N4 ince filmler GaAs alttaş üzerine RF

magnetron püskürtme yöntemi ile kaplandı.

Film kalınlıkları ile depolama sıcaklıklarının,

yapısal özellikleri üzerine etkisinin analizi için X-

ışınları kırınım (XRD) yöntemi kullanıldı. Şekil

1’de verilen XRD sonuçlarından yola çıkarak;

Yapısal özellikler hakkında daha detaylı bilgilere

ulaşmak amacıyla, tüm filmlerin tercihli yönelimleri

için tane boyutu ve dislokasyon yoğunluğu

hesaplandı.

Tablo 1: Büyütme parametreleri

Alttaş

Sıcaklığı

Film

Kalınlığı

Birikme

Hızı

I 100°C 750 Å 2.3 Å/s

II 200°C 750 Å 2.0 Å/s

III 200°C 1500 Å 2.0 Å/s

IV 200°C 2000 Å 2.1 Å/s

Her bir numune için yansıma spektrumu çekilerek

morötesi ve görünür bölgedeki soğurma enerjileri

hesaplandı ve yansıma engelleyici kaplamaların

optik verimliliği tartışıldı. Bu kaplama sayesinde

görünür bölgede GaAs yüzeyinden yansıyan ışığın

önemli ölçüde azaldığı belirlendi.

20 40 60 801

1

1

1

2(derece)

I

Sid

de

t (k

eyf

i bir

im)

II

III

IV

Şekil 1: Filmlerin XRD desenleri

Teşekkür: Bu çalışma 2011K120290 nolu proje ile Kalkınma Bakanlığı tarafından desteklenmiştir.

Kaynakça

1. M. Lipiński, “Silicon nitride for photovoltaic application”, Archives of Materials Science and Engineering 46/2 (2010) 69-87.

Page 84: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20Aralık 2013

P62

ITO/PET Alttaşlar Üzerine Kaplanan AZO İnce Filmlerin Yapısal ve

Morfolojik Analizleri

Nihan Akın

*, Mehmet Çakmak, Tofig Memmedli ve Süleyman Özçelik

Gazi Üniversitesi, Fizik Bölümü, 06500, Ankara

Gazi Üniversitesi, Fotonik Uygulama ve Araştırma Merkezi, 06500, Ankara

* [email protected]

Farklı kalınlıklarda Al katkılı ZnO (AZO) ince filmler ITO/PET alttaşlar üzerine RF Magnetron Püskürtme

Sistemi ile oda sıcaklığında kaplandı. Tüm deneylerde; RF gücü 100 W değerine set edilerek, numune ile alttaş

arasındaki mesafe yaklaşık 35 mm alındı ve püskürtme basıncı argon gazı ortamında (PS) 3.9x10-3

Torr olacak

şekilde tutuldu. Film kalınlığının numunenin yapısal ve morfolojik özellikleri üzerine etkisini incelemek amacı

ile numunelerin x-ışını kırınımı (XRD), ikincil iyon kütle spektrometresi (SIMS) ve atomik kuvvet mikroskobu

(AFM) analizleri yapıldı. Bütün numunelerin polikristal yapıda ve (002) tercihli yönelime sahip olduğu

bulundu. Filmlerin tanecik boyutları, örgü sabitleri ve yapılanma katsayıları hesaplandı. Film kalınlığı arttıkça

XRD pik yarı genişliğinde (FWHM) daralma ve bununla bağlı tanecik boyutunda büyüme gözlendi. Tanecik

boyutundaki büyüme AFM görüntüleri ile de desteklenmektedir. Ayrıca, 3x3 µm2 yüzey alanında taranan

(RMS) yüzey pürüzlülüğü değerinin kalınlığa bağlı olarak arttığı gözlendi. AZO/ITO/PET katmanları için

SIMS cihazı ile derinlik profili analizi yapıldı. Bu analizde katmanlarda bulunan Al, Zn, In ve Sn atomlarının

dağılımı icelendi. Hedeflenen film kalınlıklarına (50-150 nm) yakın kaplamaların başarıldığı görüldü. Tablo 1.

de XRD, SIMS ve AFM analizleri sonucunda elde edilen bazı önemli parametreler sunulmaktadır.

Tablo 1: XRD, SIMS ve AFM verilerinden elde edilen bazı önemli parametreler

1Film

Kalınlığı

(nm)

FWHM

(derece)

2Tanecik

Boyutu

(nm)

3Tanecik

Boyutu

(nm)

RMS

(nm)

52 0.870 16.5 23.4 2.97

80 0.348 41.2 35.1 3.30

102 0.335 42.8 37.0 3.40

136 0.330 43.5 58.5 3.44

179 0.325 44.1 90.8 3.61

1 SIMS analizinden belirlenen kalınlıklar 2 XRD analizinden hesaplanan tanecik boyutları 3 AFM analizinden hesaplanan tanecik boyutları

Literatürde çeşitli esnek alttaşlar üzerine kaplanan metal oksitlerin fiziksel özelliklerinin incelendiği çalışmalar

mevcuttur [1-2]. Polimer alttaşlar üzerine kaplanan ince filmler hafif ve küçük hacimli olmalarından ötürü cam,

silikon, safir vs. alttaşlar üzerine kaplananlara göre daha avantajlıdırlar. Bu çalışmada araştırılan

AZO/ITO/PET yapısı üzerine taşınabilir, katlanabilir ve taşınması kolay cihazlar geliştirilebilir.

Bu çalışma 2011K120290 nolu proje kapsamında Kalkınma Bakanlığı tarafından desteklenmektedir.

Kaynakça

1. Y.C. Lin, M.Z. Chen, C.C. Kuo, W.T. Yen, “Electrical and optical properties of ZnO:Al film prepared

on polyethersulfone substrate by RF magnetron sputtering” Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng.

Aspects 337 52–56 (2009). 2. X. Hao, J. Ma, D. Zhang, T. Yang, H. Ma, Y. Yang, C. Cheng, J. Huang, “Thickness dependence of

structural, optical and electrical properties of ZnO:Al films prepared on flexible substrates” Applied

Surface Science 183 137–142 (2001).

Page 85: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P63

In2O3 Yarıiletken Filminin Döndürerek Kaplama Yöntemiyle Elde Edilmesi

M.Şenel

1, M.Kul

1, M.Peker

2, A.Ş.Aybek

1, T.Ünaldı

2, E.Turan

1, M.Zor

1

1Anadolu Üniversitesi, Fizik Bölümü, 26740, Eskişehir

2Osmangazi Üniversitesi, Fizik Bölümü, 26740, Eskişehir

Geçirgen iletken oksitlerden In2O3 yarıiletken

filmleri döndürerek kaplama tekniği ile cam tabanlar

üzerine üretilmiştir.

Döndürerek kaplamanın her bir parametresini

değiştirmek suretiyle en iyi filmin oluşacağı koşullar

belirlenmiştir. Son aşamada 375, 425 ve 475 oC

tavlama sıcaklıklarında filmler üretilmiştir. Elde

edilen In2O3 yarıiletken filmlerin bazı fiziksel

özellikleri incelenmiştir. In2O3 yarıiletken filmlerin

kalınlıkları elipsometri ölçümleri ile 0,2-1,1 µm

aralığında hesaplanmıştır. X-Işını kırınım desenleri

incelendiğinde numunelerin polikristal yapıda

oluştuğu ve tavlama sıcaklığının filmlerin yapısal

özelliklerini iyileştirdiği sonucuna ulaşılmıştır [1].

Optik absorpsiyon spektrumlarından direkt bant

geçişli oldukları ve yasak enerji aralıklarının 3,48

eV civarında görülmüştür. Tablo 1’de elde edilen

filmlerin yasak enerji aralıkları verilmiştir. Artan

tavlama sıcaklığına rağmen yasak enerji aralığında

herhangi bir değişim gözlenmemiştir.

Tablo 1: In2O3 filmlerin yasak enerji aralıkları

Tavlama

Sıcaklığı ( oC)

Yasak Enerji

Aralığı (eV)

475 3,48

425 3,49

375 3,48

Şekil 1: 425 oC’de tavlanan filmler için SEM görüntüsü.

Döndürerek kaplama metoduyla elde edilen

filmlerin optik geçirgenlik spektrumlarından

filmlerin %80 civarında geçirgenliğe sahip oldukları

belirlenmiştir. Filmlerin yüzey topografileri, alan

emisyonlu taramalı elektron mikroskobu ile

incelenmiştir. Şekil 1’de filmlerin karakteristik

kristal yapısı, kübik yapı gözlenmektedir [2].

Kaynakça

1. Savarimuthu, E. ve ark., Synthesis and materials properties of transparent conducting In2O3 films

prepared by sol-gel spin coating method technique., Journal of Physics and Chemistry of Solids, 68,

0022-3697, (2007)

2. Prince, J.J. ve ark., Spray pyrolysis growth and material properties of In2O3 films., J. Crys. Growth, 240,

0022-0248 (2002)

Page 86: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P64

ZnO/p-Si Filmlerinin Foto-Duyarlılıklarının İncelenmesi

Gürkan Kurtuluş*, H. İbrahim Efkere, Emre Pişkin, Tarık Asar, Süleyman Özçelik

Gazi Üniversitesi, Fotonik Uygulama ve Araştırma Merkezi, 06500 Ankara, Türkiye

Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500 Ankara, Türkiye

*[email protected]

Bu çalışmada, farklı kalınlıklarda hazırlanmış üç adet Al katkılı ZnO (AZO) numunesinin, yapısal ve elektriksel

özellikleri incelendi. AZO numuneleri RF magnetron püskürtme yöntemiyle, p tipi Si alttaşlar üzerine 200 oC’de, 1000 Å, 2000 Å ve 3000 Å kalınlıklarında kaplandı ve S1, S2 ve S3 olarak adlandırıldı. Kullanılan hedef

malzemenin Zn olması nedeniyle kaplama sırasında ilave oksijen kullanıldı. Püskürtme odasına gönderilen

oksijen ve argon karışım (O2/Ar) oranı, 10/90 olarak ayarlandı. Numunelerin üretim aşaması tamamlandıktan

sonra, yapısal özellikleri yüksek çözünürlüklü X-ışınımı kırınımı (HRXRD) yöntemiyle incelendi. XRD

deseninden, AZO filmlerin (002) yönelimli olarak büyüdüğü görüldü. S1, S2 ve S3 AZO numunelerin her

birinin 1 cm2’lik parçalarına omik kontaklar alınarak, ışığa duyarlılıkları belirlendi. Bu amaçla, oda

sıcaklığında, akım-gerilim (I-V) ölçümleri yarıiletken parametre analizöründe (Keithley 4200) AM1.5 güneş

similatörü kullanılarak, gerçekleştirildi. Bu ölçümler sonucunda elde edilen veriler kullanılarak, Şekil 1’de

gösterilen I-V grafiği çizildi. Grafiklerden elde edilen veriler değerlendirildiğinde en iyi ışığa duyarlılığın, AZO

film kalınlığının en fazla olduğu S3 numunesinde olduğu belirlendi.

Şekil 1. AZO numunelerinin logI-V grafiği

Teşekkür: Bu çalışma 2011K120290 nolu proje ile Kalkınma Bakanlığı tarafından desteklenmiştir.

Page 87: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P65

Film Kalınlığının SILAR Metodu ile Büyütülen SnS İnce Filmlerin Özellikleri Üzerine

Etkisi

Aykut Astam

1, Yunus Akaltun

2, M.Ali Yıldırım

1, Asena Cerhan

1

1Erzincan Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü,24100, Erzincan

2Erzincan Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü, 24100,

Erzincan

Farklı kalınlıklara sahip SnS ince filmler Sıralı İyonik Tabaka Adsorpsiyonu ve Reaksiyonu (SILAR) metodu

kullanılarak cam taban malzemeler üzerine oda sıcaklığında büyütüldü. Film kalınlıkları elipsometre ölçümleri

ile belirlendi. Kalınlığın filmlerin yapısal, morfolojik ve optik özellikleri üzerine etkisi sırasıyla X-ışını

difraksiyonu, taramalı elektron mikroskobu ve optik soğurma ölçümleri kullanılarak incelendi. X-ışını

difraksiyonu ölçümlerinden yaklaşık 100 nm kalınlığa kadar filmlerin amorf bir yapıya sahip olduğu, artan

kalınlıkla birlikte yapının polikristale dönüştüğü gözlendi. Ayrıca tanecik büyüklüğü, gerilme ve dislokasyon

yoğunluğu gibi bazı yapısal parametreler X-ışını difraksiyon ölçümleri kullanılarak hesaplandı. SnS ince

filmlerin taban malzeme yüzeyini hemen hemen homojen bir şekilde kapladığı, bunun yanı sıra yer yer

kümeleşmelerin olduğu taramalı elektron mikroskobu görüntülerinden belirlendi. Optik soğurma ölçümlerinden,

büyütülen filmlerin yasak enerji aralığının artan kalınlıkla birlikte 1,55 eV değerinden 1,20 eV değerine azaldığı

görüldü.

Page 88: Özetler Kitapçığı

19. Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P66

n-GaP/Si Yapılarının Büyütülmesi ve Yapısal Analizleri

Emre Pişkin*, Gürkan Kurtuluş, Kürşat Kızılkaya, H. İbrahim Efkere, Tarık Asar, S. Şebnem

Çetin ve Süleyman Özçelik

1Gazi Üniversitesi Fotonik Uygulama ve Araştırma Merkezi, 06500 Ankara

2Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500 Ankara

*[email protected]

III-V yapıların Si alttaş üzerine epitaksiyel olarak büyütülmeleri düşük maliyetli alttaş kullanımı açısından

önemlidir. Bu çalışmada, moleküler demet epitaksi (MBE) yöntemiyle yarı-yalıtkan (SI) Si alttaşlar üzerine

büyütülmüş iki adet n tipi GaP ince film yarıiletken tabakasının yapısal analizleri incelendi. Her iki numune

de MBE sisteminde aynı şartlar altında büyütülmüş ve GS254, GS255 olarak isimlendirildi. GS254

numunesi için kullanılan alttaş, yüzey aşındırmasının yapısal özelliklere etkisinin değerlendirilmesi

amacıyla, büyütme öncesi kimyasal olarak 10 nm aşındırıldı. Si alttaş ile GaP tabakası arasındaki örgü

uyumsuzluğunu azaltmak amacıyla, alttaşlar üzerine MEE tekniği ile P2 akısı altında bir “çekirdekleşme

tabakası” oluşturuldu. Bu tabakanın üzerine 500 nm kalınlıklı n-GaP tabakası büyütüldü. Numunelerin

üretiminden sonra, yapısal özellikleri yüksek çözünürlüklü X-ışını kırınımı (HRXRD) ve ikincil iyon kütle

spektrometresi (SIMS) sistemleri ile yapılan analizler sonucunda belirlendi. HRXRD ω-2θ desenlerinden Si

ve GaP piklerinin maksimum tepe noktalarının birbirlerine göre konumları incelendi. Si ve GaP piklerinin

maksimum tepe noktalarının açısal farkları GS254 numunesi için 0,09o iken, GS255 numunesi için 0,15

o

olarak hesaplandı. SIMS analizlerinden elde edilen derinlik profili Şekil 1'de verildi. Derinlik profilinden

GS254 nolu numunede P'nin alttaşa difüzyonunun daha az olduğu görülmektedir. Bu analizler, alttaşın

kimyasal olarak aşındırılmasının GaP/Si yapısının kristal kalitesini arttırdığı söylenebilir.

Şekil 1. GS254 ve GS255 Numunelerinin SIMS derinlik profili

Teşekkür: Bu çalışma 111T655 nolu proje ile TÜBİTAK ve 2011K120290 nolu proje ile Kalkınma Bakanlığı tarafından desteklenmiştir.

Page 89: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P67

Saçtırma Yöntemi Kullanılarak Üretilen TiO2 İnce Filmlerde Üretim Süresinin

Yapı ve Optik Özelliklere Etkisi

Arezoo Hosseini

1,2 ,İdris Candan

1,2, Hasan Hüseyin Güllü

1,2 ve Çiğdem Erçelebi

1,2

1Orta Doğu Teknik Üniversitesi,Fizik Bölümü, 06800, Ankara

2Güneş Enerjisi Araştırma ve Uygulama Merkezi,(GÜNAM), ODTÜ, 06800, Ankara

TiO2 ince filmler saçtırma yöntemi kullanılarak cam ve ITO kaplanmış alttaşlar üzerine farklı süreler kullanılarak

üretildi. İlk numuneler 2 saat sürede üretilirken sonra ki üretim ise 2 saat üretimden sonra 2 saat daha aynı

koşullarda üretildi. Sürenin film yapısına ve optik özelliklere etkisi incelendi. Yapısal analiz için X-ışın kırınımı

(XRD) metodu ve taramalı elektron mikroskopu (SEM) yöntemleri kullanıldı. Cam alttaşlar ve ITO kaplanmış

alttaşlar üzerine farklı sürelerde kaplanmış TiO2 filmlerin kristal yapısını ve yönelimini incelemek için tüm

örneklerin XRD ölçümleri yapıldı. XRD sonuçlarından elde edilen veri ile numunelerin kristal yapısı

incelendiğinde her iki üretim için cam alttaş üzerine yapılan TiO2 filmin kristalleşmediği fakat her iki üretim için

ITO kaplı alttaşlar üzerindeki filmlerin kristalleştiği görüldü. Alttaş olarak kullanılan malzemenin kristalleşme

için önemli bir etken olduğu tespit edildi. Kristalleşen film yapısının en yoğun pikinin 2θ ≈ 35.8o de ve (11-3)

yöneliminde olduğu görüldü. Birinci üretim için XRD verilerinden kristal büyüklüğü 68 nm olarak hesaplanırken

ikinci üretim için kristal büyüklüğü 49 nm olarak hesaplandı. Hesaplanan kristal büyüklüğü değerleri SEM

mikrofilm ölçümleri ile kontrol edildi ve elde edilen sonuçların birbirine yakın gözlendi. Farklı sürelerde üretilen TiO2 filmlerde sürenin optik özelliklere etkisini incelemek için üretilen numunelerin

optik özelliklerini incelemek için 300 - 1100 nm aralığında dalga boyu bağımlı geçirgenlik değerleri ölçüldü. Elde

edilen spektradan soğurma katsayısı ve yasak enerji band aralıkları hesaplandı. Birinci ve ikinci üretimin optik

özelliklerinde bir farklılık olmadığı görüldü. Her iki üretim için de yasak enerji band aralık değeri 3.4 eV ve

soğurma katsayısının 105 cm

-1 mertebede olduğu görüldü.

Page 90: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P68

InGaN Temelli LED Yapılar için Ters Örgü Uzayı Haritasından In Oranı ve Örgü

ZOR’ların Elde Edilmesi

Y.Baş1, M. K. Öztürk

2, N.Akın

2, B.Kınacı

2, S. Özçelik

2 E. Özbay

3

1Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü,Ankara,Türkiye, [email protected]

2Gazi Üniversitesi Fotonik Uygulama ve Araştırma Merkezi, Ankara,Türkiye,[email protected]

3Bilkent Nanoteknoloji Araştırma Merkezi,Ankara,Türkiye,[email protected]

Güncel olarak InGa1-xN/GaN çoklu kuantum kuyu

(MQWs), araştırma konularında çok fazla ilgi

çekmektedir.Bu yapı yüksek parlak III-Nitrat lazer

yayınlayan diyotlarda, (LEDs) aktif tabaka olarak rol

oynar. Örneğin mavi-yeşil aralığında lazer diyotlar

yapılmaktadır.

InGa1-xN/GaN karışık yapılar distokasyon ve

kusurların çok olmasına karşın yoğun

fotolümünesans etkisi gösterebilir.Çoğu InGa1-

xN/GaN MQWs metal organik kimyasal buhar

çökertme ile hazırlanır (MOCVD). Bu cihaz III-

Nitrat materyaller ve aygıtların endüstriyel üretimi

için güçlü teknolojilere sahiptir.

LED yapılar 5x(InGaN/GaN) çoklu kuantum kuyu

olmak üzere c yönlü safir alttaş üzerine MOCVD

yöntemiyle büyütüldü. LED’lerin yapısal özellikleri

yüksek çözünürlüklü 7 eksenli , 2 kurulumuyla

araştırıldı. Örneklerin, XRD tekniği ile ofsetlerinin

bertaraf edildiği ters örgü haritası tarandı (Şekil 1). In

oranını belirlemek için M.Schuster ve arkadaşlarının

kübik denklemi kullanıldı.

X-Ray ölçümleri, örgü parametresine bağlı

kompozisyon değerleri ile zor etkilerini ayırmak için

kullanışlı bir tekniktir. Bu teknikten InGaN

alaşımdaki indinyum içeriği değeri hesaplandı (Tablo

1). Daha sonra hesaplanan kesin örgü parametreleri

ile paralel ve zor (Strain) değerleri hesaplandı.

İndiyum değerindeki artmayla birlikte, zor

değerlerinde azalma gözlemlendi.

Tablo 1: In oranların kübik denklem ve direkt vegard

yasasından hesaplanma sonuçları

Şekil 1: InGaN LED yapının 002,004,düzlem

yansımalarının ters örgü uzayı haritası

ÖRNEKLER

Kübik In

Oranı %

C-örgü

parametresine

göre direkt

vegard In

oranı %

Theta-pik

pozisyonuna

göre direkt

vegard In

oranı %

B-525 GaN

LED (700 0

C

)

6.601697 4.038977 4.45071

B-493 GaN

LED (667 0

C

)

6.834802 4.379722 4.824461

B-435 GaN

LED (650 0

C

)

7.693683 4.812155 5.298343

Page 91: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P69

InGaAs/InP Yapılarının Yapısal ve Elektriksel Özelliklerinin İncelenmesi

Tarık Asar, Yunus Özen ve Süleyman Özçelik

Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500 Ankara, Türkiye

Gazi Üniversitesi, Fotonik Uygulama ve Araştırma Merkezi, 06500 Ankara, Türkiye

*[email protected]

InGaAs/InP yapıları detektör uygulamalarında yoğun olarak kullanılmaktadır[1-2]. Bu amaca uygun olarak,

kızılötesi fotodedektör uygulamalarında kullanılmak üzere Moleküler demet büyütme (MBE) yöntemiyle farklı

zamanlarda iki adet InGaAs/InP numunesi büyütüldü ve numunelerin yapısal, elektriksel özellikleri incelendi.

T1 ve T2 olarak isimlendirilen numuneler, katkısız InP alttaşlar üzerine, Si katkılı (n tipi) InxGa1-xAs ince film

tabakalarının 1000 nm kalınlıklı olarak büyütülmesiyle elde edildi. Farklı In alaşım oranlarının elde edilmesi

amacıyla, büyütmeler sırasında, Ga ve As akı oranları sabit tutuldu, ancak In akı oranları değiştirildi.

Numunelerin büyütülmesinden sonra, yapısal ve elektriksel özellikleri yüksek çözünürlüklü X-ışını kırınımı

(HRXRD) ve Hall etkisi ölçüm (HES) sistemleri ile yapılan analizler sonucunda belirlendi. Numunelerin

HRXRD analiz sonuçlarından elde edilen veriler kullanılarak, Şekil 1’de verilen ω-2θ grafiği çizildi. In alaşım

oranlarının belirlenmesi amacıyla ω-2θ taramasındaki deneysel verilerin LEPTOS programında simülasyonları

yapıldı. Simülasyonları tamamlanan T1 ve T2 numunelerinin In alaşım oranları, sırasıyla, %54 ve %55 olarak

bulundu. T1 ve T2 numunelerinin oda sıcaklığında ve 4000 G manyetik alan altındaki, taşıyıcı yoğunluğu (n),

mobilite (μ), Hall katsayısı ve özdirenç (Rs) gibi elektriksel parametreleri ise HES analizleri sonucunda elde

edildi ve Tablo 1’de verildi.

Şekil 1. T1 ve T2 numunelerinin XRD grafiği

Numune n (elektron/cm2) μ (cm

2/(VS)) Hall Katsayısı Rs (ohm/square)

T1 3,8908E+14 3659,6 -16044 4,410

T2 3,4896E+14 4553,1 -17888 3,944

Tablo 1. T1 ve T2 numunelerinin HES analiz sonuçları

Teşekkür : Bu çalışma 2011K120290 nolu proje ile Kalkınma Bakanlığı tarafından desteklenmiştir.

Kaynakça

1. C.L. Tsai and K.Y. Cheng, S.T. Chou, Y. Lin, Appl. Phys. Lett., 91, 181105 (2007).

2. J. Kaniewski, J. Piotrowski, Opto-Electronics Review, 12 (1), 139–148 (2004).

Page 92: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P70

NaF/CIGS Çok Katmanlı Güneş Hücrelerinin Geliştirilmesi

Süleyman Özçelik1,2*

, Nihan Akın1,2

, Kürşad Kızılkaya1,2

, Matteo Bosi3, F. Annoni

3, S. Rampino

3, M.

Bronzoni3, F. Pattini

3, E. Gilioli

3

1Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü, 06500 Ankara

2Gazi Üniversitesi Fotonik Uygulama ve Araştırma Merkezi Fizik Bölümü, 06500 Ankara

3Instutito IMEM−CNR, Parco area delle scienze 37A, 43010 Fontanini (PR), Italy

*[email protected]

Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) güneş hücreleri ile ilgili hücre verimini artırmak ve yeni malzemeler geliştirmek amaçlı

Ar-Ge çalışmaları güncelliğini korumaktadır. Son zamanlarda CIGS güneş hücreleri ile %20 civarında hücre

verimliliklerine ulaşıldığı rapor edilmiştir. Bu hücrelerde aktif katmandaki atomların ve üzerine kaplandığı

camdaki bazı atomların Molibden (Mo) iletken katman içerisine difüzyonunun engellenebilmesi önem

taşımaktadır. Diğer taraftan bu hücreler, selenizasyon sürecince farklı fazların oluşması ve stokiyometri

problemleri aşılması gereken araştırma konularıdır. Bu çalışmada, CIGS katmanları Puls Elektron Birikimi

(PED) tekniği kullanılarak oluşturuldu. Mo katmanına difuzyonun minimize edilebilmesi amacıyla NaF/CIGS

çoklu katman yapısı ve cam yüzeyine ters difüzyonun ve muhtemel kirliliklerin önlenmesi amacıyla Si3N4

koruyucu katmanı oluşturuldu. Yapıdaki CdS katmanı kimyasal banyo tekniği ile oluşturuldu. Yapıdaki Mo ve

Al:ZnO katmanları püskürtme yöntemi ile elde edildi. Geliştirilen yapı uygun omik kontakların oluşturulması ile

hücre fabrikasyonu yapıldı ve çıktı parametreleri I-V ölçümleriyle belirlendi. Bu hücreden %15.3 fotovoltaik

dönüşüm verimliliği elde edildi. Yapıdaki katmanları CIGS hücre yapısındaki katmanlarının atomik dağılımı

İkincil İyon Kütle Spektrometresi (SIMS) ile derinlik profili analiz edilerek tartışıldı. NaF katmanının

Molibdene atomik difüzyonu bir miktar engellediği görüldü.

1.00E+00

1.00E+01

1.00E+02

1.00E+03

1.00E+04

1.00E+05

1.00E+06

1.00E+07

1.00E+08

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Co

un

t (

arb

u.)

Depth (nm)

Al F Zn 708-Cd

S Mo Cu In

Se Ga Na

Page 93: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

P71

Mgx Zn1-x O/ZnO Çoklu Yapılarında İki Boyutlu Elektron Gazına Ait Hesaplamalı

İncelemeler

Beyza Sarıkavak-Lişesivdin

1

1Gazi Üniversitesi, Fizik Bölümü,06500, Ankara

Bir boyutlu, eş uyumlu Schrödinger-Poisson eşitlikleri hekzagonal MgxZn 1-xO/ZnO çoklu yapısı

(0.1≤x≤0.3) için [000-1] yöneliminde çözüldü. Polarizasyon kaynaklı iki boyutlu elektron gazının

(2BEG) MgZnO/ZnO arayüzeyinde sözde üçgen kuvantum kuyusunda oluştuğu bulundu. Farklı Mg

mol oranlarının etkileri ve farklı MgZnO bariyer kalınlığı bant yapısında, yük yoğunluğu ve elektron

olasılık yoğunlukları hesaplandı. İkinci altbandın, araştırılan yapılar için, gerginlik dâhil edilmiş şartlar

altında oluşmadığı görülmüştür. Farklı kuvantum kuyu genişlikleri için incelenen 2BEG’in mobilitesi

hesaplanmıştır. Yapılan hesaplar sonucunda, yüksek yük yoğunluğu ve yüksek mobiliteye sebep

olduğu bulunan x=0.15 Mg alaşım oranlı 22 nm kalınlığında bariyer tabakasının kullanımı yüksek

sıcaklık uygulamaları için önerildi.

Page 94: Özetler Kitapçığı
Page 95: Özetler Kitapçığı

Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Bilkent Üniversitesi, 20 Aralık 2013

DİZİN

Page 96: Özetler Kitapçığı

Soyad İsim Kurum Özet Sayfa No.

ACAR S. Gazi Üniversitesi P40,P41

ADAGİDELİ İ. Sabancı Üniversitesi S9

AĞAR E. Ondokuz Mayıs Üniversitesi P7

AKALTUN Y. Erzincan Üniversitesi P65

AKÇA B. Atatürk Üniversitesi P38

AKIN N. Gazi Üniversitesi P50,P62,P68,P70

AKPINAR E. Süleyman Demirel Üniversitesi P16

AKTAŞ D. Gazi Üniversitesi P53

ALTAY M. Gazi Üniversitesi P43

ANNONİ F. Instutito IMEM-CNR P70

AROYO M.I. Ludwig Maximillians Üniversitesi S6

ARSLAN A. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi P9

ARSLAN E. Bilkent Üniversitesi S13

ASAR T. Gazi Üniversitesi P32,P56,P64,P66,69

ASLANTAS M. KSÜ P9,P31

ASTAM A. Erzincan Üniversitesi P65

ATAK G. Hacettepe Üniversitesi P19

ATMACA G. Gazi Üniversitesi S13

AUGE A. Bielefeld Üniversitesi S2

AYBEK A.Ş. Anadolu Üniversitesi P63

AYDIN S. Gazi Üniversitesi P11,P12,P13,P21,P22,P23,P53

AYDIN N. Yüzüncü Yıl Üniversitesi P33

AYDOĞAN H.C. İstanbul Teknik Üniversitesi P10

BARAN V. Gazi Üniversitesi P56,P60

BARİN Ö. Gazi Üniversitesi P41

BAŞ Y. Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü P68

BAŞKÖSE Ü.C. Gazi Üniversitesi P50,P61

BAYHAN Ü. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi P45

BAYKARA M.Z. Bilkent Üniversitesi S10

BAYRAKLI Ö. Orta Doğu Teknik Üniversitesi P25

BOSİ M. Instutito IMEM-CNR P70

BOYALI E. Gazi Üniversitesi P26,P60

BOZDEMİR S. Çukurova Üniversitesi P48

BRONZONİ M. Instutito IMEM-CNR P70

BULUR E. Orta Doğu Teknik Üniversitesi P46

BULUTAY C. Bilkent Üniversitesi P34

CANDAN İ. Orta Doğu Teknik Üniversitesi P25,P55,P67

CANDAN A. Ahi Evran Üniversitesi P47

CERHAN A. Erzincan Üniversitesi P65

COŞKUN M. Hacettepe Üniversitesi P20

COŞKUN E. Orta Doğu Teknik Üniversitesi P24

ÇAKAN A. Bilkent Üniversitesi P34

ÇAKMAK S. Süleyman Demirel Üniversitesi P16

ÇAKMAK M. Gazi Üniversitesi P59,P62

ÇAT Y. Gazi Üniversitesi P56,P60

ÇELEBİ C. İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü S11

ÇELİK Ö. Dicle Üniversitesi P9

ÇELİKKAN H. Gazi Üniversitesi P40

ÇETİN S.Ş. Gazi Üniversitesi P26,P32,P56,P66

Page 97: Özetler Kitapçığı

ÇİFTÇİ N. Gaziosmanpaşa Üniversitesi P1

ÇİTOĞLU S. Hacettepe Üniversitesi P20

ÇİVİ M. Arel Üniversitesi P45

ÇOLAKOĞLU K. Gazi Üniversitesi P8,P43,P49

DE LA FLOR G. Ludwig Maximillians Üniversitesi S6

DELİCE S. Orta Doğu Teknik Üniversitesi P46

DEMİREL S. Hacettepe Üniversitesi P19,P58

DEMİREL N. Gazi Üniversitesi P41

DEVECİ Ö. Ondokuz Mayıs Üniversitesi P7

DİNÇER I. Ankara Üniversitesi S2

DOĞAN Ş. Gazi Üniversitesi P50

DURGUN E. Bilkent Üniversitesi P54

DURMUŞ K. Gazi Üniversitesi P37

DUYAR COŞKUN Ö. Hacettepe Üniversitesi S7,P19,P58

EFKERE H.İ. Gazi Üniversitesi P32,P64,P66

EKİZ A. Gazi Üniversitesi P2

ELAGÖZ S. Cumhuriyet Üniversitesi S4

ELERMAN Y. Ankara Üniversitesi S2

ELLİALTIOĞLU R. Hacettepe Üniversitesi P15,P47

ELLİALTIOĞLU Ş. TED Üniversitesi P59

ELSAYED-ALİ H.E. Old Dominion University P36

ER A.O. Old Dominion University P36

ER E. Gazi Üniversitesi P40

ERCAN S. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi P28

ERÇELEBİ Ç. Orta Doğu Teknik Üniversitesi P55,P67

ERDAL B. İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü S11

ERDEM R. Akdeniz Üniversitesi P1

ERDOĞAN E. Kuleli Askeri Lisesi S12

EROĞLU E. Gazi Üniversitesi P17

EROL A. İstanbul Üniversitesi S8

ERSOY T. İstanbul Teknik Üniversitesi P3

ERTAŞ M. Erciyes Üniversitesi P18

ERZENEOĞLU S. Atatürk Üniversitesi P38

ESİNOĞLU S.A. İstanbul Teknik Üniversitesi P10

FARHA A.H. Old Dominion University P36

FIRAT V. İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü S11

GİLİOLİ E. Instutito IMEM-CNR P70

GİŞİ B. Dokuz Eylül Üniversitesi P4,P5

GÜLLÜ H.H. Orta Doğu Teknik Üniversitesi P24,P25,P55,P67

GÜLSEREN O. Bilkent Üniversitesi S12

GÜMÜŞ S. Ondokuz Mayıs Üniversitesi P7

GÜNGÖR T. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi P28,P29,P30

GÜNGÖR E. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi P28,P29,P30

GÜRBULAK B. Atatürk Üniversitesi P38

GÜRLÜ O. İstanbul Teknik Üniversitesi S12

HASANLI N. Orta Doğu Teknik Üniversitesi P46

HOSSEİNİ A. Orta Doğu Teknik Üniversitesi P67

HUTTEN A. Bielefeld Üniversitesi S2

IŞIK S. Ondokuz Mayıs Üniversitesi P7

IŞIK M. Atılım Üniversitesi P46

Page 98: Özetler Kitapçığı

IŞKIN M. KOÇ Üniversitesi S1

İBRAHİM A. İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü S11

İLDAY F.Ö. Bilkent Üniversitesi S5

İPEK G. İstanbul Teknik Üniversitesi S12

İYİGÖR A. Ahi Evran Üniversitesi P15

KAFFASİNA A. Gazi Üniversitesi P42

KAMBER U. İstanbul Teknik Üniversitesi S12

KANTAR E. Erciyes Üniversitesi P51

KARAASLAN Y. Dokuz Eylül Üniversitesi P4,P5

KARAASLAN T. Gazi Üniversitesi P32

KARADUMAN I. Gazi Üniversitesi P40,P41

KASAP M. Gazi Üniversitesi P60

KENDİ E. KSÜ P31

KESER S. KSÜ P9

KESKİN M. Erciyes Üniversitesi P18

KESKİN Y. İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü S11

KINACI B. Gazi Üniversitesi P68

KIYAK T. KSÜ P9

KIZILKAYA K. Gazi Üniversitesi P66,P70

KOCABAŞ C. Bilkent Üniversitesi S15

KOCAKAPLAN Y. Erciyes Üniversitesi P51

KOCSİS B. Ludwig Maximillians Üniversitesi S6

KOÇAK B. Gazi Üniversitesi P49

KOSKU PERKGÖZ N. Anadolu Üniversitesi P57

KÖSTEKÇİ S. KSÜ P9

KUL M. Anadolu Üniversitesi P63

KURTULUŞ G. Gazi Üniversitesi P32,P64,P66

KUŞDEMİR E. İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü S11

KÜÇÜKEL Ü. Kuleli Askeri Lisesi S12

LİDER M.C. Orta Doğu Teknik Üniversitesi P44

LİŞESİVDİN S.B. Gazi Üniversitesi S13

MEMMEDLİ T. Gazi Üniversitesi P50,P56,P62

MERT G. Selçuk Üniversitesi P27

NAYIR Ş. Gazi Üniversitesi P35

OCAK H.Y. Dumlupınar Üniversitesi P6

Ö. ÇİFTÇİ Y. Gazi Üniversitesi P8

ÖNER İ. Gazi Üniversitesi P8

ÖZARAS A. İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü S11

ÖZBAL G. İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü P39

ÖZBAY E. Bilkent Üniversitesi S13,P68

ÖZÇELİK S. Gazi ÜniversitesiP26,P32,P50,P56,P60,P61,P62,

P66,P68,P69,P70

ÖZEN Y. Gazi Üniversitesi P26,P69

ÖZKENDİR D. İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü S11

ÖZTEKİN ÇİFTÇİ Y. Gazi Üniversitesi P21,P22,P49

ÖZTÜRK M.K. Gazi Üniversitesi P68

ÖZÜM S. Niğde Üniversitesi P1

ÖZYURT KUŞ F. DSİ TAKK Dairesi Başkanlığı P3,P14

PARLAK M. Orta Doğu Teknik Üniversitesi P24,P25,P55

Page 99: Özetler Kitapçığı

PATTİNİ F. Instutito IMEM-CNR P70

PEETERS F.M. Antwerpen Üniversitesi P54

PEKER M. Osmangazi Üniversitesi P63

PEKSU E. İstanbul Teknik Üniversitesi S12

PEREZ-MATO J.M. Ludwig Maximillians Üniversitesi S6

PİŞKİN E. Gazi Üniversitesi P32,P64,P66

POLAT E.O. Bilkent Üniversitesi S15

RAMPİNO S. Instutito IMEM-CNR P70

SAĞLAM S. Gazi Üniversitesi P61

SARIKAVAK-LİŞESİVDİN B. Gazi Üniversitesi P71

SENGER R.T. İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü P39

SERİN T. Ankara Üniversitesi P3,P14

SERİN N. Ankara Üniversitesi P3,P14

SEVİK C. Anadolu Üniversitesi P57

SEVİNÇLİ H. İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü S14

SOYALP F. Yüzüncü Yıl Üniversitesi P33

SÖKMEN İ. Dokuz Eylül Üniversitesi P4,P5

SÜRÜCÜ G. Gazi Üniversitesi P43

ŞAHİN H. Antwerpen Üniversitesi P54

ŞAKİROĞLU S. Dokuz Eylül Üniversitesi P4,P5

ŞEN H.Ş. Bilkent Üniversitesi S12,P54

ŞENEL M. Anadolu Üniversitesi P63

ŞİMŞEK M. Gazi Üniversitesi P17,P53

TAŞÇI E.S. Orta Doğu Teknik Üniversitesi S6

TAŞKÖPRÜ T. Anadolu Üniversitesi P52

TATAR A. Gazi Üniversitesi P21,P22,P23

TAYRAN C. Gazi Üniversitesi P59

TEICHERT N. Bielefeld Üniversitesi S2

TEKİN B. Orta Doğu Teknik Üniversitesi S3

TURAN E. Anadolu Üniversitesi P52,P63

TÜRKCAN Ö.A. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi P29

UÇGUN E. Dumlupınar Üniversitesi P6

UFUKTEPE Y. Çukurova Üniversitesi P36

UĞUR Ş. Gazi Üniversitesi P2,P15,P42,P45

UĞUR G. Gazi Üniversitesi P45,P47

UL-HASSAN J.M. Linköping teknoloji Üniversitesi S13

USANMAZ D. Orta Doğu Teknik Üniversitesi P59

UYANIK B. Çukurova Üniversitesi P48

ÜNAL R. Gazi Üniversitesi P6

ÜNALDI T. Osmangazi Üniversitesi P63

YALÇIN O. Akdeniz Üniversitesi P1

YEŞİLTAŞ Ö. Gazi Üniversitesi P35,P37

YILDIRIM M.A. Erzincan Üniversitesi P65

YILDIRIMLAR A. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi P29,P30

YILDIZ E. Hitit Üniversitesi P41

YILDIZ D. İstanbul Teknik Üniversitesi S12

YURTSEVEN H. Orta Doğu Teknik Üniversitesi P44

YÜZÜAK E. Ankara Üniversitesi S2

ZERRİN T. Hacettepe Üniversitesi S7

ZOR M. Anadolu Üniversitesi P52,P63