Perovskit yapıdaki bazı kristallerde izotop yerleştirmenin faz geçiş sıcaklığı üzerine etkilerinin incelenmesi
Invenstigation of isotope effect on phase transition temperature of perovskite type some crystals
Yazar: BAHATTİN ERDİNÇ
Danışman: Y.DOÇ.DR. FARUK KARADAĞ
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
ÖZDOKTORA TEZİPEROVSKİT YAPIDAKİ BAZI KRİSTALLERDE İZOTOPYERLEŞTİRMENİN FAZ GEÇİŞ SICAKLIĞI ÜZERİNEETKİLERİNİN İNCELENMESİBahattin ERDİNÇÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜFİZİK ANABİLİM DALIDanışman: Yrd. Doç. Dr. Faruk KARADAĞYıl: 2006, Sayfa: 143Jüri: Yrd. Doç. Dr. Faruk KARADAĞProf. Dr. Emirullah MEHMETOVProf. Dr. Birgül YAZICIProf. Dr. Yüksel UFUKTEPEDoç.Dr. Oğuz GÜLSERENBu tezde, perovskit yapıdaki ferroelektriklerde faz geçiş sıcaklığı, T0 , vegenelleştirilmiş kuvvet sabiti, k f , üzerine izotop etkileri teorik olarak incelenmiştir.Sonlu sıcaklıkta tek iyon modeli ve Matsubara Green fonksiyonu formalizmindedaha yüksek dereceli köşe (vertex) terimli kuvantum mekaniksel elektron-fononetkileşme modeli kullanılarak: yumuşak optik fononun indirgenmiş kuvvet sabitininteorisi, ferroelektrik faz geçişiyle ilişkili olan enine optik fonona karşılık gelengenelleştirilmiş kuvvet sabitinin hem sıcaklığa bağlılığını hemde enine optik kipinindirgenmiş kütlesine bağlılığını, perovskit yapıdaki ferroelektrik kristallerinözellikleri üzerine izotop etkileri ve faz geçiş sıcaklığın atomik kütleye nasıl bağlıolduğu incelenmiştir.Curie sıcaklığı üzerine kuantum sapmaların etkisi deneysel olmayanDevonshire-Slater-Barrett'in tek iyon modeli yardımıyla BaTiO3, KNbO3 (Ti, ve Nbferroelektrik olarak aktif iyonlardır) için hesaplanmıştır. Landau-Ginsburg serbestenerji açılımının katsayılarını, temel ilkelerden toplam enerji Hartree-FockMOLCAO-SCF hesaplamalar yaparak bulunmuştur. Curie sıcaklığının kuantumkayması, âTCquant , ve BaTiO3'de izotopik kayması, âTCiso , (48Ti yerine 46,50Ti koymaile) verilmiştir.Anahtar Kelimeler: Perovskit, İzotop etki, Green fonksiyonları, Tek-iyon modeli.I

Abstract:
ABSTRACTPhD. THESISINVENSTIGATION OF ISOTOPE EFFECT ON PHASETRANSITION TEMPERATURE OF PEROVSKITE TYPESOME CRYSTALSBahattin ERDİNÇDEPARTMENT OF PHYSICS INSTITUTE OF NATURAL ANDAPPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF CUKUROVASupervisor: Assist. Prof. Dr. Faruk KARADAĞYear: 2006, Sayfa: 143Jury: Assist. Prof. Dr. Faruk KARADAĞProf. Dr. Emirullah MEHMETOVProf. Dr. Birgül YAZICIProf. Dr. Yüksel UFUKTEPEAsssoc. Prof. Dr. Oğuz GÜLSERENIn this thesis, the isotope effects on phase transition temperature, T0 , andgeneralized force constant, k f , in perovskite-type ferroelectrics is discussedtheoretically. Using the single-ion model and the quantum-mechanical electron-phonon interaction model with a higher order vertex term in Matsubara Greenfunction formalism at finite temperature; the theory of the reduced force constant ofthe soft optic phonon, both reduced mass dependency of the soft optic phonon andtemperature dependency of the generalized force constant corresponding to thetransverse optical phonon related to the ferroelectric phase transition, isotope effectson the properties of perovskite-type ferroelectric crystals and how their phasetransition temperature depends on atomic mass are obtained.The influence of quantum fluctuations on the Curie temperature Tc isconsidered nonempirically in the context of the single-ion model of Devonshire-Slater-Barrett for BaTiO3, KNbO3 where Ti, and Nb atoms are considered asferroelectrically active. The coefficients of Landau-Ginsburg free energy expansionare calculated using total energy ab- initio Hartree-Fock MOLCAO-SCF calculationsfor large many-atom clusters. Quantum shift, âTCquant , of Curie temperature for theseferroelectrics and of isotopic shift, âTCiso , for BaTiO3 at substitution of 46,50Ti for 48Tiare given.Key Words: Perovskite, Isotope effect, Green functions, Single-ion model.II