Eksenel gerinim altında tek duvarlı karbon nanotüplerin elektronik yapısı
Electronic band structure under the axial strain for single walled carbon nanotubes
Yazar: GÖKMEN MUŞ
Danışman: PROF. DR. GÜLAY DERELİ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tezde tek duvarlı karbon nanotüplerin (TDKNT) eksenel gerinim altında elektronik yapıları incelenirken, Prof. Dr. Gülay DEREL? tarafından geli?tirilen O(N) N. Mertebe Sıkı Bağ Moleküler Dinamik (SBMD) simülasyon programı kullanılarak farklı simetrik yapılardaki zigzag yapılı karbon nanotüpler (KNT) üzerinde çalı?ıldı. Simülasyonda ilk adımda ba?langıç ko?ulları KNT ün elektronik yapısı incelenebilecek ?ekilde seçildi. KNT e eksenel gerinimler uygulamaya ba?lamadan önce 3000 adımlık simülasyonlarla enerjisinin dengeye gelmesi beklendi ve enerji dengeye geldikten sonra farklı genliklerdeki eksenel gerinimleri 2000 adım uygulandı. Durum yoğunluğu fonksiyonu grafikleri kullanılarak eksenel gerinimle enerji bant aralığının deği?imi incelenerek elektronik yapıları incelendi. Farklı elektronik yapıları inceleyebilmek için simülasyonda KNT lerin çap uzunlukları küçük çap uzunluğu bölgesinde (5,0), orta çap uzunluğu bölgesinde (15,0) ve büyük çap uzunluğu bölgesinde (26,0), (27,0) karbon nanotüpleri ile çalı?ıldı. Tezin ilk bölümü iki a?ama olarak anlatıldı. ?lkinde, tek duvarlı karbon nanotüplerin yapısı, terminolojisi, sınıflandırılması ve elektronik yapıları anlatıldı. ?kinci a?amada yöntemin anla?ılması için moleküler dinamik yöntem ve çalı?mada kullanılan Prof. Dr. Gülay DEREL? tarafından geli?tirilen O(N) N Mertebeli Sıkı Bağ Moleküler Dinamik (SBMD) simülasyon programı anlatıldı. Tezin ikinci bölümünde çalı?madaki yöntem verilerek sonuçlar açıklandı. Tezin üçüncü bölümünde sonuçlar literatürle kar?ıla?tırılarak yorumlar yapıldı.

Abstract:
In this thesis electronic structures of single-walled carbon nanotubes under the axial strain are investigated. We used the simulation program ?O(N) Algorithms in Tight Binding Molacular Dynamic (TBMD)? developed by Prof. Dr. Gülay DERELI to investigate zig-zag carbon nanotubes of various kind of symmetrical structures. In the simulation, as a first step, we chosed the initial conditions such as to analyse the electronical structure of carbon nanotube. After the energy of carbon nanotube balanced at the end of 3000 step, we applied 2000 step of axial strains with various kind of amplitudes onto the carbon nanotube. We observed the variation of energy band gap with axial strain by using the graphics of state density function. We chosed the radius length of carbon nanotubes? to investigate different eletronical structures such as (5,0) in the small radius region, (14,0), (15,0) in the medium radius region and (26,0), (27,0) in the large radius region. We seperated first chapter of the thesis into two section. In the first section we summarized the general properties, classification and electronical structures of carbon naotubes. In the second section to explain the method we summarized molecular dynamics method and ?O(N) Algorithms in Tight Binding Molacular Dynamic (TBMD)? simulation. In the second chapter we presented the method and results. In the third chapter we compared and discussed our results with literature.