Geçiş metali karbürlerinin yapısal, elektronik ve titreşim özelliklerinin yoğunluk fonksiyon teorisi ile incelenmesi
Investigation of structural, electronic and dynamical properties of transition metal carbides using the density functional theory
Yazar: BATTAL GAZİ YALÇIN
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN MURAT TÜTÜNCÜ
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Elektronik özellikler = Electronic properties ; Geçiş metalleri = Transition metals ; Yapısal özellikler = Structural properties ; Yoğunluk fonksiyonu teorisi = Density function theory

Özet:
Bu tezde geçiş metali karbürlerinin (HfC, NbC, TiC, TaC ve ZrC), yapısal, elektronik ve titreşim özellikleri yoğunluk fonksiyon teorisi kullanılarak incelenmiştir. Yoğunluk fonksiyon teorisi Perdew-Burke-Ernzerhof metodu kullanılarak genelleştirilmiş gradyan yaklaşımı (PBE-GGA) içinde kullanılmıştır. Khon-Sham eşitliklerinin kendi kendine tutarlı çözümlerinde özel k noktaları kullanılarak ve Brillouin bölgesinin indirgenemez parçası örnek alınarak elde edilmiştir. 60 Ryd kesme kinetik enerjisi kullanılmıştır.Tez çalışmasının giriş bölümünde, bu materyaller için yapılan önceki çalışmalar verilmiş ve tezin amacı açıklanmıştır. İkinci bölümde ise bu materyallerin kristal yapısı açıklanmıştır. Tezin üçüncü bölümünde ise düzlem dalga yapay potansiyel metodu, yoğunluk fonksiyon teorisi lineer tepki metodu özetlenmiş ve yoğunluk fonksiyon teorisinin bu tezde çalışılan materyallere uygulandığı açıklanmıştır.Dördüncü ve beşinci bölümlerde incelenen bu materyallerin sırasıyla yapısal ve elektronik için elde edilen sonuçlar sunulmuştur ve daha önceki teorik ve deneysel çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Son bölümde ise bu materyallerin titreşim özellikleri ve yüksek simetri noktalarında titreşim karakterleri incelenmiştir.

Abstract:
In this thesis, we have investigated structural, electronic and vibrational properties of transition metal carbides (HfC, NbC, TiC, TaC ve ZrC) by using the density functional theory. The density functional theory has been implemented within a generalised gradient approximation, using the Perdew-Burke-Ernzerhof method. The Kohn-Sham single-particle functions were expanded in a basis of plane waves. Self-consistent solutions of Kohn-Sham equations were obtained by sampling the irreducible part of the Brillouin zone by employing special k points. A kinetic energy cut off of 60 Ryd is used.In the introduction of this thesis, previous studies on these materials have been cited and we have explained the goal of this thesis. Then crystal structures of these materials have been discussed in the second chapter. In the third chapter, density functional theory, linear response technique, plane wave pseudo potential are summarized and the application of density functional theory to these materials has been explained.In the fourth and fifth chapter of this thesis, we have presented our structural and electronic results for these materials respectively These results are also compared with corresponding previous theoretical and experimental studies in this chapter. In the last chapter, we have investigated vibrational characterization at high symmetry points and vibrational properties of these materials.