Biyolojik moleküllerin arsenik fosforen tek katmanlı hegzagonal yüzey üzerine adsorpsiyonunun incelenmesi
Investigation of the adsorption of biological molecules on the single layer hexagonal surface
Yazar: OKAY TERCAN
Danışman: PROF. DR. HANDAN OLĞAR
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Fizik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Yoğunluk fonksiyonu teorisi = Density function theory

Özet:
Nanoteknolojinin en önemli alanlarından birisi de iki boyutlu malzemelerdir. Grafenin keşfi ve yığın halinden nano boyuta geçerken göstermiş olduğu eşsiz optik, mekanik, elektronik ve manyetik özelliklerinin anlaşılması geleceğe dair umutları artırmıştır.  Özellikle Grafenin keşfiyle ortay çıkan iki boyutlu malzeme sınıfının organik moleküller ile kombinasyonu sayesinde bu malzemelerin özelliklerinin ayarlanabilir olması biyomedikal alandaki kullanımını öne çıkarmaktadır. 
Mavi arsenik fosforen iki boyutlu aile sınıfında bulunan ve potansiyel uygulamaları konusunda teorik çalışmaları süren bir malzemedir. Bu çalışmada mavi arsenik fosforenin Glisin ve Serin organik molekülleri ile olan etkileşimini anlayabilmek için Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (YFT) kullanılmıştır. Çalışmanın ilk kısmında alttaş olarak kullanılan mavi arsenik fosforenin yapısal ve elektronik özellikleri ortaya konmuştur. İkinci kısımda ise yüzeyde kusurlar oluşturularak yapısal ve elektronik özelliklerin değişimi belirlenmiştir. Son bölümde de kusursuz ve kusurlu yüzeylerin biyomoleküller ile olan etkileşimi için yapısal optimizasyonları gerçekleştirilmiştir. Yüzeyin biyoalgılama kabiliyetini belirleyebilmek için yapısal ve elektronik özellikleri analiz edilmiştir. Tüm bu incelemeler sonucunda kusurlu mavi arsenik fosforen yüzeylerinin Glisin ve Serin etkileşimi için iyi bir aday olduğu görülmüştür.

Abstract:
One of the most important areas of nanotechnology is two-dimensional materials. The discovery of graphene and the understanding of its unique optical, mechanical, electronic and magnetic properties as it transitions from bulk to nanoscale have increased hopes for the future. The fact that the properties of these materials can be adjusted, thanks to the combination of the two dimensional materials, which emerged with the discovery of graphene, with organic molecules, highlights their use in the biomedical field.
Blue arsenic phosphorene is a material in the two-dimensional family and the theoretical studies on its potential applications are ongoing. In this study, Density Functional Theory (DFT) was used to understand the interaction of  blue arsenic phosphorene with Glycine and Serine organic molecules. In the first part of the study, the structural and electronic properties of blue arsenic phosphorene, which is used as a substrate, were revealed. In the second part, the changes in the structural and electronic properties were determined by creating defects on the surface. In the last part, structural optimizations are carried out for the interaction of pristine and defective surfaces with biomolecules. In order to determine the biosensing ability of the surface, its structural and electronic properties were analyzed. As a result of all these investigations, it has been seen that defective blue arsenic phosphorene surfaces are good candidates for the interaction of Glycine and Serine.