Physics / Fizik

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/6

Browse

Now showing 1 - 20 of 40

Biyotaklit güneş yakıt cihazı için grafen temelli elektrotlar
(2019) Ocakoğlu, Kasım; Çelebi, Cem; Ünlü, Cumhur Gökhan; Tozlu, Cem
Yirmi birinci yüzyılın en büyük sorunu artan dünya nüfusuyla beraber enerji ihtiyacında gözlenen artıstır. Bu ihtiyacı karsılamak amacıyla bilim dünyası çevre dostu, yenilenebilir alternatif enerji kaynakları arayısına yönelmistir. Günes enerjisi, günes ısıgını absorblayarak enerji dönüsümü saglayan yeni materyaller sayesinde süphesiz en çok ümit vadeden alternatif enerji kaynagı olarak karsımıza çıkmaktadır. Bu projenin amacı, hali hazırda günes enerjisinden yararlanarak yakıt elde edebilen cihazlara kıyasla daha üstün özelliklere sahip, yeni günes-yakıt cihazları için elektrodlar tasarlamaktır. Dolayısıyla elde edilecek olan bu elektrodun tasarımında elektrik iletimindeki benzersiz özellikleri ve düz bir yüzeye sahip olması nedeniyle tek katmanlı grafen yüzeyler kullanılmıstır. Grafen, Cyanidioschyzon merolae (C. Merolae) gibi dogal fotosentetik sistemlerden enerji transferinde neredeyse ideal bir elektrod gibi davranır. Bu hedeften yola çıkarak oldukça kararlı dogal fotosentetik kompleksler, fonksiyonel gruplar ile modifiye edilmis grafen kaplı elektrod yüzeyine spesifik olarak baglanmıstır. Proje kapsamında (i) daha önce kullanılan elektrodların aksine, ısık absorblayan fotosentetik kompleks yapıların yüzeye spesifik bir sekilde baglandıgı elektrodların eldesi, (ii) kontrollü bir oryantasyonun saglanmasıyla ısık absorpsiyonunun arttırılması ve bunun bir sonucu olarak foto dönüsüm verimliliginin yükselmesi, (iii) elde edilen elektrodun bir yıgın heteroeklem (BHJ) günes hücresi içindeki aktivitesinin incelenmesi, hedeflenmistir. Bu amaçla genis bir literatür arastırması yapılmıs, mevcut metodlara yeni yaklasımlar önerilmistir. Yüksek düzeyde disiplinlerarası özellikte olan bu proje çalısmasında, spektroskopiden moleküler biyolojiye, fotosentetik komplekslerin biokimyasından grafen elektrodların nanomühendisligine, fotosentetik yapılardaki plasmonik ve plasmon artısına dahası günes hücresi çalısmalarına kadar uzanan genis bir yelpazede deneyim sahibi olmayı sunmaktadır. Tüm bu disiplinlerin bir araya gelmesiyle fotoelektrokimyasal enerji dönüsümün gerçeklesebilmesi için gereken tecrübe ve uzmanlık temin edilmis olacak ve ?yesil? biyofotoelektrod yapım hedefi amaçlanmıstır. Proje içerigi, Bilim ve Teknoloji Yüksek Kurulu (BTYK) ve TÜBITAK tarafından Ulusal Bilim ve Teknoloji Politikaları kapsamında belirlenen Vizyon 2023 Strateji Belgesi'nde, öncelikli stratejik teknoloji alanları içinde, nanoteknoloji baslıklı kısmın, nanoelektronik, nanofotonik ve nanobiyoteknoloji alt baslıkları ile ilgili olup ülke öncelikleri arasındadır.
Büyük hadron çarpıştırıcısında kara madde parçacığının aranması
(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2007) Demir, Durmuş Ali; Cankoçak, Kerem
Çeşitli astrofizik ve kozmolojik gözlemler evreni oluşturan toplam madde miktarının yaklaşık ¼ ünün kara madde tabir edilen ışık saçmayan, ağır ve uzun ömürlü parçaçıklardan oluştuğunu göstermektedir. Ancak parçacık fiziğinin deneylerle mükemmel uyum gösteren standart modeli böyle bir yapıyı öngörmemekte, böyle bir yapıya yol açabilecek herhangi bir parçaçığa da sahip bulunmamaktadır. Bu bağlamda, bu tür bir yapıyı oluşturabilmek için ve diğer bir takım kavramsal sebeplerden dolayı, standart modelin genişletilmesi gerekmektedir. Yaygın olarak bilinen iki genişletme, ek uzayzaman boyutları ve süpersimetrik modeller, bu proje çalışmasının ana konularıdir. Her iki alanda da çeşitli çalışmalar yapılmış, kara madde adayının özellikleri belirlenmiş, yeni modeller oluşturulmuş ve kara madde parçaciğinin yaklaşmakta olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı deneylerinde gözlemlenme koşulları analiz edilmiştir.
Citation - WoS: 41
Citation - Scopus: 41
Calibration of the Cms Drift Tube Chambers and Measurement of the Drift Velocity With Cosmic Rays
(IOP Publishing Ltd., 2010) Demir, Durmuş Ali; Karapınar, Güler
This paper describes the calibration procedure for the drift tubes of the CMS barrel muon system and reports the main results obtained with data collected during a high statistics cosmic ray data-taking period. The main goal of the calibration is to determine, for each drift cell, the minimum time delay for signals relative to the trigger, accounting for the drift velocity within the cell. The accuracy of the calibration procedure is influenced by the random arrival time of the cosmic muons relative to the LHC clock cycle. A more refined analysis of the drift velocity was performed during the offline reconstruction phase, which takes into account this feature of cosmic ray events. © 2010 IOP Publishing Ltd and SISSA.
Epitaksiyel Grafen Nanoşerit Ağları
(2016) Çelebi, Cem
İki boyutlu balistik taşınım, oda sıcaklığında kuvantum hall etkisi, Klein paradoksu ve majorana fermiyonları gibi birçok olağanüstü fiziksel olgunun ilk kez gözlemlendiği tek katman grafende, bir yasak enerji bandı aralığı bulunmamaktadır. Bu durum grafenin, özellikle mikroelektronik ve optoelektronik alanlarında, transistör veya optik duyarlı malzeme olarak kullanılabilmesini engellemektedir. İki boyutlu grafende yasak enerji bandı aralığı oluşturmak için, grafeni kuvantum noktası veya nanoşerit gibi daha düşük boyutlarda kuvantize olmuş yapılara dönüştürmek gerekmektedir. Bu gibi nanoyapıların fabrikasyonu için e-demeti litografisi ve/veya taramalı tünelleme mikroskobu (STM) litografisi gibi görece zahmetli ve karmaşık nanofabrikasyon teknikleri kullanılmaktadır.
Esnek titanyum folyo alttaş üzerinde Cu2ZnSnS4 ince film güneş hücreleri
(2018) Aygün Özyüzer, Gülnur; Özyüzer, Lütfi; Turan, Raşit
Projede, esnek titanyum (Ti) folyo alttaş üzerine büyütülen Cu2ZnSnS4 (CZTS) ince filmler üretilerek incelenmiştir. CZTS ince filmler iki aşamalı metot kullanılarak üretilmektedir. İlk aşamada, metalik öncül katmanlar olan Cu/Sn/Zn Ti-folyo alttaş üzerine DC mıknatıssal saçtırma metodu kullanılarak büyütülmektedir. İkinci aşamada ise kaplanmış olan metal öncül katmanların, Ar gazı ortamında belirlenen sıcaklık altında sülfürlenerek CZTS yapısının oluşturulması gerçekleştirilmektedir. Metalik öncül filmler, 530 ile 580 oC arasında değişen sıcaklıklarda sülfürlenerek, sülfürleme sıcaklığının CZTS filmlerinin yapısı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Üretilen CZTS filmler, EDX, XRD, SEM, XPS, Spektrofotometri ve Raman Spektroskopisi kullanılarak incelenmiştir. Analiz sonuçlarına göre, Ti folyo alttaş üzerinde yüksek kalitede CZTS ince filmlerin üretilmesinde ideal sülfürleme sıcaklığının 570 oC olduğu sonucuna varılmıştır. Proje kapsamında, Ti arka kontak ile Mo arka kontak etkisinin araştırılması amacıyla, SLG/Mo alttaş üzerine CZTS soğurucu film kullanılarak güneş hücrelerinin üretimi gerçekleştirilmiştir. SLG/Mo/Cu(55nm)/Sn/Zn/Cu(120nm) sıralamasında Tip-1 ve SLG/Mo/Cu(120nm)/Sn/Zn/Cu(55nm) sıralamasında Tip-2 olarak CZT metalik öncüller büyütülmüştür. Aynı istifleme sırası için, Sn katmanı ile ardışık olarak büyütülen Cu katman kalınlığının film kalitesi üzerindeki etkisi araştırılarak, üretilen güneş hücrelerinin ışıkdönüştürme verimlilikleri ile bu etkinin varlığı doğrulanmıştır. CZTS güneş hücrelerinin bir diğer önemli katmanı ise tampon katman olarak Zn(O,S)?dir. Zn(O,S) ince filmlerin enerji aralığı ve kristal yapısının, filmlerdeki sülfür konsantrasyonlarının değiştirilmesiyle ayarlanabileceği gösterilmiştir. Ayrıca, 2.4 eV'lik yasak enerji band aralığına sahip, n-tipi yarıiletken olan CdS tampon tabakaları kimyasal banyo biriktirme tekniği ile kaplanarak, optimizasyonuda yapılmıştır. SLG/Mo/CZTS/CdS/i-ZnO/AZO yapısında güneş pilleri üretilmiştir. CdS tampon tabakasının kalınlığının, büyütülen güneş hücrelerinin verimliliği üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Pencere katman olarak alüminyum katkılı çinko oksit (AZO) ince filmlerin kaplanarak; alttaş pozisyonunun ve alttaş döndürme hızının filmlerin yapısal, optiksel ve elektriksel özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Filmler üzerindeki stresin filmlerin hedef ekseninden uzağa yerleştirilmesi ve kaplama sırasında örnek tutucunun döndürülmesi ile önemli ölçüde azaltılabileceği gösterilmiştir. En iyi cihaz, öncüllerde Sn tabakasına bitişik kalın Cu tabakasına sahip olan ve 30 dak boyunca sülfürlenen CZTS filmlerinden elde edilmiştir.
Geçiş Elementi İçeren Moleküllerin Elektronik Özelliklerinin Kuantum Monte Carlo Metodu ve Yoğunluk Fonksiyoneli Kuramını Kullanarak İncelenmesi
(2017) Bulut, Nejat
Bu projede, metaloproteinlerin, metaloenzimlerin ve rutenyum atomu içeren boya moleküllerinin elektronik yapısı ve korelasyonları genişletilmiş Haldane-Anderson modeli ile incelenmiştir. Bu modelin parametreleri Hartree-Fock (HF) yaklaşımı ya da yoğunluk fonksiyoneli teoremi (DFT) yöntemleri kullanılarak hesaplanmıştır. Metaloenzimlere örnek olarak Co atomu içeren vitamin B12 molekülüne ve metaloproteinlere örnek olarak Fe atomu içeren hemoglobin molekülüne çalışılmıştır. DFT+QMC yöntemi ile vitamin B12, hemoglobin ve Ru içeren boya moleküllerinin elektronik ve manyetik özellikleri tam olarak elde edilmiştir. Sonuçlar, metaloproteinlerde ve metaloenzimlerde safsızlık bağıl durumu olarak adlandırılan yeni elektronik hallerin var olduğunu göstermiştir. Safsızlık bağıl durumlarının elektron ile dolu olup olmaması moleküllerin elektronik ve manyetik özelliklerini tamamen kontrol etmektedir.
Grafen İçeren İşlevsel Nanoyapıların Tasarımı ve Elektronik Özellikleri
(2015) Senger, Ramazan Tuğrul
Grafen ve türevi yapıların elektronik, manyetik özellikleri, işlevsel nanoyapıların tasarımına elverecek biçimde çeşitlilik göstermektedir. Tek tabaka grafen Fermi seviyesindeki Dirac noktaları ve civarındaki doğrusal enerji bantlarıyla kütlesiz fermiyonlara sahip bir yarımetal karakterindedir. Grafenin nano-ölçekli şeritleri (GNŞ) ise, şerit kalınlığına ve topolojisine bağlı olarak yasak bant aralığı değişen yarıiletkendirler. Çift tabaka grafenin, uygulanan bir dış elektrik alan yoluyla yasak enerji bant aralığı değiştirilebilen bir yarıiletken olduğu gösterilmiştir. Yine zigzag kenarlı GNŞ’lerde ve diğer grafen parçalarında, zigzag kenarlar boyunca yerelleşmiş ferromanyetik spin durumlarının olduğu bilinmektedir. Grafenin bu manyetik özelliği çeşitli spintronik uygulamalarında kullanılabilir. Grafen yapıların üzerine ve kenarlarına çok çeşitli element veya moleküller kullanarak kimyasal veya fiziksel işlevlendirme yapıp, yapıya farklı özellikler kazandırmak mümkündür.
Grafen Nanoşeritlerde Elektronik Korelasyon Etkiler
(2018) Güçlü, Alev Devrim
Bu projenin temel amacı grafen nanoşeritlerde elektron etkileşimleri ve farklı türde safsızlıkların sistemin elektronik ve manyetik özellikleri üzerine etkilerini araştırmaktır. Eşsiz manyetik özellikleri ve buna bağlı olarak spintronik alanında kullanılma potansiyelinden dolayı özellikle zikzak kenarlı nanoşeritler üzerine yoğunlaşılmış, sayısal hesaplamalar ortalamaalan ve çok-parçacık teknikleri kullanarak yüksek performanslı bilgisayarlar yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Başlıca üç bölümden oluşan projenin ilk bölümde nanoşeritlerin zikzak kenarlarında elektron yoğunluğuna bağlı Wigner kristalleşmesini inceledik. İlk olarak izole bir zikzak kenar ele alıp, Wigner kristalleşmesinin oldukça yüksek sayılabilecek elektron yoğunluklarında (3/5 kenar doluluk oranında) oluşabildiğini konfigürasyon-etkileşim hesaplamalarıyla gösterdik. Nötr zikzak kenarlarda feromanyetik bir durum oluştuğu bilinen bu yapılarda manyetizmasının da Wigner lokalizasyonuna bağlı olarak salınımlara tabi olduğunu ve komşu elektronların feromanyetik eşleşmeden antiferomanyetik eşleşmeye geçiş yaptığını gösterdik. Ardından, şerit kalınlığına bağlı olarak, zıt kenarlarası etkileşimlerden dolayı 2 nm?den düşük kalınlıklarda Wigner kristalleşmesinin baskılandığını, daha kalın nanoşeritlerde ise hem elektronların hem de deliklerin kristalleşebileceğini gösterdik. İkinici bölümde, rastgele dağılımlı uzun ve kısa erimli safsızlıkların zikzak kenarların manyetik fazlarına olan etkilerini inceledik. Uzun erimli safsızlıkların, güncel deneysel sonuçlarla uyumlu olarak, düzensizlik şiddeti arttıkça sistemin antiferromanyetik durumdan ferromanyetik duruma geçmesine neden olabileceğini gösterdik. Buna karşın, kısa erimli safsızlıkların ise antiferomanyetik fazın kararlılığını arttırdığını gözlemledik. Projenin son bölümünde ise iki manyetik adatom arasındaki spin-spin korelasyonlarının nanoşeritteki konumlarına göre nasıl değiştiğini Hirsch-Fye kuantum Monte Carlo tekniğini kullanarak araştırdık. Altörgü tipi, ve kenar durumlarına uzaklıklarının etkilerinin önemli olduğunu ve genel olarak spin alınganlıklarının kenar durumları tarafından sönümlendirildiklerini gördük. Fakat eğer safsızlıklar kenar atomlarıyla aynı altörgüde bulunuyorlarsa, spin alınganlıklarının kuvvetlenebileceğini de gösterdik.
Grafen Yapılarda Elektronik Fısıldayan Galeri Modları ve Güçlenmiş Rkky Etkileşimleri
(2019) Çakır, Özgür; Sevinçli, Haldun
RKKY(Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida) etkileşimi manyetik momentler arasında Fermi denizini oluşturan elektronlar vasıtasıyla ortaya çıkan indirekt etkileşimlerdir. Bu etkileşimler nadir toprak elementlerinde ortaya çıkan manyetizmada, seyreltilmiş manyetik yarıiletkenlerde rol oynamaktadır. Farklı kuantum noktacıklarda elektron spinlerinin RKKY tipi etkileşimler vasıtasıyla kuantum eş-evreli bir şekilde kontrol edilebileceği deneysel olarak gösterilmiştir[1]. RKKY etkileşimleri vasıtasıyla birbirinden ferromanyetik etkileşim altında birbirine uzak elektronik spinlerin temel durumları dolanık bir duruma denk gelmektedir. Spintronik uygulamalarında, manyetizmada ve elektronik spinlerin eşevreli kontrol edilebilmeleri konularında RKKY etkileşimi önemli bir fiziksel mekanizma olarak öne çıkmaktadır. Projede ilk olarak RKKY etkileşimlerin dış potansiyeller altında RKKY etkileşiminin davranışı incelenmiştir. Dış potansiyeller varlığında, belirli enerjilerde yüksek durum yoğunluğuna sahip uzaysal olarak uzun erimli elektronik durumların varlığı elektronik çınlaç etkisine yol açmaktadır. Grafende Klein tünellemesi olmasına rağmen, potansiyel uygulanan bölgede yüksek genliğe ve durum yoğunluğuna sahip yarı bağlı durumlar(quasi bound states) mevcuttur. Dairesel potansiyeller altında grafen ve benzeri malzemelerde fısıldayan galeri modları olarak adlandırılan elektronik durumlar vasıtasıyla manyetik momentlerin uzak mesafelerde dahi birbirleriyle güçlü bir şekilde etkileşebildiği gösterilmiştir. Fermi enerjisinin QBS enerji değerleri ile çakıştığı durumda uzun erimli, güçlenmiş manyetik etkileşimler ortaya çıktığı numerik ve teorik olarak gösterilmiştir. Yığınsal grafende manyetik atomların bulundukları alt-örgüye bağlı olarak ya ferromanyetik ya da antiferromanyetik karakterli etkileşimler oluşmaktadır. Ancak dairesel potansiyel varlığında bu etkileşimin uzak mesafelerde, manyetik momentlerin bulundukları örgüden bağımsız olarak, ferromanyetik bir karaktere büründüğü gösterilmiştir. Grafen yüzeyinde bulunan adatomlar arasında Fermi denizindeki elektronlar vasıtasıyla, elektronik Casimir etkisi olarak adlandırılan etkileşimler ortaya çıkmaktadır. Numerik sonuçlar sonucunda dış potansiyeller varlığında, uzak erimli kuvvetlerin varlığı öngörülmüştür. RKKY etkileşimi enerji momentumu dağınımı momentumun dördüncü kuvvetine bağlı olarak değişim gösteren iki boyutlu altıgen yapılarda sıkı bağlanma modeli kullanılarak ve Green fonksiyonları kullanılarak analitik olarak hesaplanmıştır. Bu malzemeler Grup 15 elementlerinin oluşturdukları iki boyutlu yapılar olup, bant kenarlarında enerji E ? (k^2 ? k_c^ 2)^2 şeklinde bir dağınım göstermektedir. Buna bağlı olarak bant kenarında bir tekillik ortaya çıkmakta ve boşluk/elektron katkılaması altında, Fermi enerjisi bant kenarına yaklaştıkça RKKY etkileşimlerinin büyüklüğü ve menzilinin artış gösterdiği görülmüştür. Yakın mesafelerde ferromanyetik olan etkileşim Fermi falga boyunda salınım göstermekte, Fermi enerjisi bant kenarına yaklaştıkça, RKKY etkileşimlerinin hem büyüklüğünün hem de menzilinin artış göstereceği hesaplanmıştır.
Helyum Atomunun İkili Uyarılma-iyonlaşma Rezonans Profillerinin 10o-80o Açı Aralığındaki Değişimlerinin İncelenmesi
(Süleyman Demirel Üniversitesi, 2020) Kayar, Nurçin; Özer, Zehra Nur
Bu çalışmada, elektron spektrometresi kullanılarak, Helyum (He) atomunun rezonans düzeylerinin açısal değişimleri ölçülmüştür. 200 eV enerjili elektron demeti, yüksek vakum ortamında He atomları ile çarpıştırılarak koparılan ve saçılan elektronlar dedekte edilmiştir. Elektron spektrometresi deney düzeneği; vakum sistemi, elektron tabancası, hedef gaz He, saçılan ve koparılan elektronları dedekte eden iki elektron enerji analizörü, elektron dedektörleri, sinyal işleme ünitesi ve Faraday Elektron Toplayıcıdan (FET) oluşmaktadır. Bu çalışmada, soygaz element serisinde olan Helyum atomunun kendiliğinden iyonlaşma enerji seviyeleri 10o-80o açı aralığında incelenmiştir. Enerji değerleri 32,5-35 eV olarak alınmıştır. Küçük açılarda rezonans profillerinin simetri durumlarının daha baskın olduğu görülürken, büyük açılara doğru kayıldıkça hem simetrik hem asimetrik yapıda oldukları görülmüştür.
İki boyutlu elektronik uygulamalar için silisen üretimi
(2015) Çelebi, Cem; Fırat, Volkan
Gerçekleştirilen projede, günümüzde önemi gittikçe artan, sadece silikon atomlarından oluşmuş tek atom kalınlığındaki silisen malzemesinin üretilmesi ve karakterizasyonlarının yapılması amaçlanmıştır. Molibden Disülfid (MoS2) ve Boron Nitrür (BN) gibi iki boyutlu malzeme ailesi içerisinde yer alan ve tıpkı karbon nanotüplerdeki gibi kristal oryantasyonuna bağlı olarak yarımetalik, iletkenlik veya yarıiletkenlik gibi birçok farklı elektiriksel özellik sergilemesi öngürülen silisen üzerine yapılan çalışmalar büyük ölçüde teorik hesaplamalar çerçevesinde kalmıştır. Ancak Ag, Ir gibi iletken tabanlarda büyütülebilen silisenin yalıtkan yüzeylere aktarılamaması, bu malzeme üzerine yapılması öngörülen ve silisenin kendisine has yapısal, elektronik ve optik özelliklerinin belirlenmesine yönelik deneysel çalışmalar çok büyük ölçüde sınırlı kalmaktadır. Bu nedenle silisenin dielektrik veya yalıtkan bir yüzeye aktarılması veya böyle bir yüzeyde büyütülebilmesi büyük önem kazanmaktadır. İletken tabanla elektronik etkileşimlerden dolayı, sadece silisenin kendisine ait karakteristik Raman spektroskopisi ölçümleri bulunmamaktadır. Proje kapsamında gerçekleştirilen deneylerde, ultra yüksek vakum (UHV) koşulları altında silisyum atomları bir SiC katı kaynağından buharlaştırılarak, bu silisyum atomlarının 6H-SiC kristali üzerinde büyütülen epitaksiyel grafen tabakaları ve 6H-SiC(0001) yüzeyi tabanına gönderilmiştir. Grafen ve altıgen kristal örgü yapılı SiC yüzeyinde silisen büyütme çalışmaları farklı hedef alttaş sıcaklıklarında sistematik olarak gerçekleştirilmiştir. SiC yüzeylerinde ve epitaksiyel grafen üzerinde silisen katmanı üzerinde Raman spektroskopisi ölçümleri yapılmıştır. SiC yüzeyindeki epitaksiyel grafen tabakası üzerinde büyütülen silisen katmanları mekanik ayrıştırma ile SiO2/Si yalıtkan alttaşlara aktarılmıştır. Elde edilen örneklerde silisen katman veya katmanlarının oluşup oluşmadığı SEM, EDX, STM, Optik Mikroskop ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) yöntemleri kullanılarak incelenmiş ve bu ölçümlerden elde edilen verilerin analizleri yapılmıştır.
İnce film güneş pilleri için titanyum üzerine mıknatssal saçtırma tekniğiyle üretilmiş Cu2ZnSnS4 yarıiletkeni
(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2013) Aygün Özyüzer, Gülnur; Yanmaz, Ekrem; Yazıcı, Şebnem; Olgar, Mehmet Ali; Akça, Fatime Gülşah
Günümüz ince film fotovoltaik teknolojisinde, yaygın olarak kullanılan üç tür yarıiletken bileşik vardır. Bunlar, halihazırda %20’lerde verim sağlayabilen CdTe, CuInxGa1-xS(Se)2 (CIGS) ve %10 verim sağlayan ince film amorf silisyumdur. Bu bileşiklerin içeriğindeki In, Ga ve Te gibi elementlerin yüksek maliyeti, düşük yeryüzü rezervi ve toksik özellik göstermesi gibi dezavantajlara sahip olması sebepleriyle, çevreye dost ve düşük maliyetli Cu2ZnSnS4 (CZTS) bileşiğinin yeni nesil güneş hücresi teknolojisinde kullanılması için çalışmalara başlanmıştır. CZTS bileşiği direk yasak bant aralıklı bir yarıiletken olup, soğurma katsayısı 104 cm-1 in üzerinde, yasak bant aralığı ise 1.45– 1.6 eV civarındadır ve yüksek verimli ideal güneş hücresi için mükemmel bir adaydır. Bu projede, CZTS güneş hücresi soğurucu tabakası, yüksek vakumda dört-kaynaklı mıknatıssal saçtırma yöntemiyle, Ti ince film kaplı sinterflex seramik alttaşlar üzerine büyütülmüştür. Ayrıca, esnek metalik alttaş olarak, Ti ve Mo folyolar kullanarak da büyütmeler gerçekleştirilmiştir. Büyütülen ince filmler, sülfür tozu kullanılarak 500 ºC’nin üzerinde argon (Ar) gazı eşliğinde sülfürleme işlemi yapılmıştır. Örneklerimizin yapısal karakterizasyonları; XRD, Raman Spektroskopisi, XPS, EDS ve SEM analizleri aracılığıyla yapılmıştır. XRD analizinde, kesterit yapıdaki CZTS bileşiğinin öncül olarak 2Ө=28.57o ’de oluşması gereken (112) yüzeyinden gelen kırınım piki ve diğer karakteristik pikler gözlemlenmiştir. Raman Spektroskopi analizi sonucunda ise 338 ve 287 cm-1 de görülen pikler XRD analizini desteklemektedir. SEM görüntülerinde CZTS kristallerin oldukça yoğun, birbirine geçmiş homojen bir yapıya sahip olduğu ve geniş tane büyüklükleri içerdiği gözlenmiştir. UVspektrofotometreden aldığımız geçirgenlik ve yansıtıcılık ölçümleri yardımıyla örneklerimizin ortalama 1.55 eV yasak bant aralıklı olduğu hesaplanmıştır. Sıcaklığa bağlı elektriksel ölçümlerde ise dört nokta metodu ile yüzey direnci ve özdirenci; Van der Pauw metoduyla da p-tipi yarıiletken yapısında, deşik taşıyıcı yoğunluğunun 6.8x1020 cm-3, mobilitelerinin ise 0.40 cm2/Vs olduğu bulunmuştur.
Kararlı fotonik kristal optik fiber ve çizgisel kusurlu dalga kılavuzu tasarımı
(2009) Sözüer, H. Sami; Şengün, Hediye Duygu
Fotonik kristaller periyodik dielektrik yapılardır. Bu periyodiklik sayesinde ışığın yayılmasına, önceden mümkün olamayan değişik yöntemlerle müdahele etmek mümkün hale gelmiştir. Bu yüzden fotonik kristal dalga kılavuzları optik entegre devre uygulamalarında önemli rol oynamaktadır çünkü dalga kılavuzları belli frekans bantlarındaki elektromanyetik dalgaların yayılmasını engelleyebilirler. Geleneksel dalga kılavuzları toplam iç yansıma prensibi ile çalışırlar. Fakat bu yapılarda problem ışığı döndürmek istediğimizde oluşmaktadır, çünkü dönüş esnasında kabul edilemeyecek oranlarda kayıplar oluşur. Bunun en basit açıklaması, dönüş¸ esnasında gelen ışığın açısının toplam iç yansımanın gerçekleşebilmesi için gerekli olan değerden daha küçük olmasıdır ve bu yüzden de dönüş esnasında kayıplar artmaktadır. Bütün bunlardan dolayı bu çalışmada elektromanyetik dalgaların iletiminde meydana gelen zayıflamaların minimuma indirilerek sinyalin daha güçlü ve kayıpsız iletimi sağlanmıştır, böylelikle optoelektronik devrelerde ve optik hesaplama gibi alanlarda pratikte kullanılabilir tasarımlar üretilmiştir. Dönüş esnasında oluşan kayıpları azaltabilmek için bir boyutlu dalga kılavuzunun dönüş kısmını iki boyutlu çizgisel kusurlu dalga kılavuzu ile aynen devam ettirerek farklı yarıçaplarla döndürülmüş ve alternatif modellemeler geliştirilmiştir. Düzlem dalga açılım ve süperhücre yöntemiyle öngördüğümüz yapılara uygun parametreleri belirleyip, hangi frekanslarda kılavuzlanma olucağını elde ettikten sonra sonlu farklar yöntemiyle belli frekanslar için %99’un üzerinde iletim elde edilmiştir. Aynı zamanda, farklı köşe yapıları deneyerek iletimin 900’lik bir dönüşe rağmen ne kadar kayıpsız ilerleyebildiğini gösterdik.
Magnetron sputtering yöntemiyle büyütülen manyetik tünel eklemleri' nin yapısal, elektronik ve manyetik özelliklerinin incelenmesi
(2009) Tarı, Süleyman; Özyüzer, Lütfi; Selamet, Yusuf; Vahaplar, Kadir; Tokuç, Hüseyin; Alagöz, Serhat Hüseyin
Elektronun spin özelliğini kullanarak yeni elektronik aygıtların yapılması son zamanlarda çok yoğun araştırma konusu olmuştur. Bu aygıtlara spinin kontrol edilmesinden dolayı spintronik aygıtlar denmektedir. İki ferromanyetik katman arasına konulan bir yalıtkan bariyerden oluşan yapıya manyetik tünel eklemi denir. Elektronun bu katmanlardan yüzeye dik olarak geçisi quantum mekaniksel tünelleme olayı sayesindedir. Manyetik alan altında göstereceği direnç ferromanyetik katmanların birbirlerine göre manyetik yönelimlerine bağlıdır. Bu dirence tünel manyetik direnç (TMR) denir ve yüksek TMR değeri elde edilmesi spintronik aygıtların daha küçük ve yoğun yapılabilmesine yol açar. Bununla birlikte hızlı bilgi iletimi için FM/Y ara yüzeyinde direnç-alan çarpımının (RA) küçültülerek (~1Ω(μm)2 ) yüksek sinyal-gürültü oranı elde eldilmesi gerekmektedir. Bunun için iki yöntem kullanılmaktadır: yalıtkan filmin kalınlığını inceltmek (~1nm) veya arayüzeyde oluşan bariyer yüksekliğini küçültmek. İkinci yöntemde, küçük bant aralığına sahip yalıtkanların kullanılması gerekir. Yalıtkan olarak Ta2O5 kullanılması yenidir. Ta2O5 bant aralığı ~3.5eV’ tur ve FM/Ta2O5 arayüzeyinde ~ 0.4 eV bariyer yüksekliği verir. Bu projede Farklı FM katmanlar ve bariyerler kullanılarak MTJ’ ler büyütülmüşlerdir. Öncelikle Ta2O5 olmak üzere Al2O3, MgO bariyer olarak kulanılmıştır. MTJ’ ler iki farklı yöntem ile elde edilmiş ve manyetik direnç ölçümleri yapılmıştır. Spin kutuplanmış elektronların geçişini kontrol eden ve FM katmanlarının yönelimlerinin değiştirilmesi için gerekli olan farklı Hc değerlerine sahip FM filmler kullanılmıştır. Sürekli olarak büyütülen filmlerin yapısal, ve manyetik özellikleri çalışılmıştır. Elektriksel ölçümlerden oluşturulan bazı MTJ yapılarda, %3.5 dolayında TMR değeri bulunmuştur. Fotoelektron spektroskopisi analizlerinden ferromanyetik katmanların oksitlendiği görülmüş, ayrıca manyetik analizlerden ferromanyetik/(yalıtkan, metal) arayüzeylerde manyetik ölü katmanların varlığı tespit edilmiştir.
Metal-yalıtkan Geçiş Özellikli Vo2 ile Gate Oksitli ve Gate Oksitsiz Alan Etkili Aygıt
(2017) Aygün, Gülnur; Tarhan, Enver
Vanadyum dioksit (VO2) yaklaşık olarak 68 °C'de metal-yalıtkan geçiş özelliği göstermektedir. VO2 düşük sıcaklıklarda yalıtkan fazda bulunurken, geçiş sıcaklığına göre yüksek sıcaklıklarda metalik fazda bulunur. Geçiş sıcaklığında, VO2'nin özdirenci ani bir şekilde 10^4 oranında değişim gösterir ve bu özelliğinden dolayı hızlı elektronik cihazlarda kullanılma potansiyeli oldukça yüksektir. VO2 alan etkili transistör uygulamalarında önemli bir rol oynamaktadır. VO2 gösterdiği elektriksel özellikler sebebiyle alan etkili transistörlerde kanal görevi görmektedir. VO2 malzemesinin elektrik alan altında değişen elektriksel özellikleri, VO2'yi alan etkili transistörlerde kanal malzemesi olarak kullanılmasını mümkün kılmaktadır. Bu özellikler göz önünde bulundurulduğunda VO2 kanal görevi görecek şekilde iki farklı tipte FET üretilmiştir. Birinci tip FET üretiminde, VO2'ye temas etmeksizin, arada hava bırakılarak VO2'nin altına ve üstüne, iki adet altın gate tabakası buharlaştırılmıştır. Altın gate tabakalarının VO2'ye hiçbir şekilde fiziksel teması olmadığından, VO2 içerisine malzeme difüz etmesi de söz konusu değildir. Bu ise VO2'nin MIT özelliğini etkilemeden, e-demeti litografi tekniği sayesinde çok detaylı hatlara sahip olan FET üretebilmemizi sağlamıştır. İkinci tip FET üretiminde ise VO2'nin üretilip e-demeti ile şekillendirilmesi aşamasına kadarki yapılacak işlemler birinci tip FET üretimi ile aynıdır. HfO2 ince filmi gate dielektrik olarak kullanılmıştır. VO2 kanalları üzerine, DC saçtırma yöntemi ile HfO2 gate dielektrik büyütülmüştür. HfO2 gate dielektrik tabakası üzerine Au/Al gate tabakası buharlaştırılmıştır. Devamında ise, iki farklı tipte üretilen FET yapılarındaki (tip 1 ve tip 2) VO2 kanal tabakasının, prob istasyonu kullanılarak vakum ortamında sıcaklığa bağlı olarak, voltaj altında MIT karakterizasyonları yapılmıştır.
Mıknatıssal Saçtırma Sistemi ile Metal Kaplanan Polipropilen Liflerin Antistatik ve Antibakteriyel Özellikleri
(TMMOB Tekstil Mühendisleri Odası, 2010) Özyüzer, Lütfi; Meriç, Zeynep; Selamet, Yusuf; Kutlu, Bengi; Cireli, Aysun
Tekstil liflerini modifiye ederek, katma değeri yüksek, fonksiyonel teknik tekstil elde etmek için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Örneğin, antistatik tekstiller, lifler içerisine iletken parçaçık katkılama ile elde edilebileceği gibi çeyreye kimyasal olarak zarar vermemesi dolayısıyla vakumda mıknatıssal saçtırma ile yüzeyi istenilen metali ince film olarak yüzeye kaplayarak da elde edilebilir. Bu çalışmada çapları 65 fim olan multifilament sentetik polipropilen liflerin yüzeyleri yüksek vakum altında nanometre kalınlığında Cr ve Ag gibi elektriksel iletken metal filmler ile kaplanmış ve elektriksel iletkenlik ve antibakteriyel özellikleri incelenmiştir.
Nanokompozit malzemelerin polimer ve tabakalı kil yapılardan geliştirilmesi ve karakterizasyonu
(2009) Tanoğlu, Metin; Okur, Salih
[No Abstract Available]
Nanotellerde ve moleküler yapılarda spin bağımlı iletkenlik ve manyetik özellikler
(2010) Senger, R. Tuğrul
Kalınlıkları nanometre ölçeğinde olan tellerin ve moleküler yapıların elektronik özellikleri, sadece bileşenlerine değil, atomların dizilişinin dahi önem kazandığı geometrik yapılarına, bağlandıkları elektrotların cinsine ve onlarla etkileşimine göre değişiklikler gösterir. Bu yüzden, incelenen sistemlerde, kontrol edilebilir işlevsel özellikler araştırılırken, kapsamlı, yetkin, ve öngörü yeteneği yüksek yöntemler kullanılmalıdır. Bu özellikleri taşıyan, yoğunluk fonksiyoneli kuramı ve bağlantılı olarak geliştirilmiş, denge dışı istatistiksel mekanik ve Green fonksiyonlarına dayalı balistik iletkenlik hesaplarını kullanarak, projede çeşitli nano ölçekli yapıların spin bağımlı özelliklerini inceledik.
Nötron Yıldızı İç Yapı Dinamiğinin Gözlemsel Olaylara Etkisi
(2021) Gügercinoğlu, Erbil; Akbal, Onur; Alpar, Mehmet Ali
Bu projede nötron yıldızı içyapı dinamiğinin çeşitli gözlemsel olaylara etkisini araştırdık. Sıklıkla sıçrama yapan pulsarların sahici frenleme indisini bulmak için bir yöntem geliştirdik ve bunu PSR J0537-6910 kaynağına uygulayarak n = 2.7(4) değerini elde ettik. Bazı pulsarların sıçramalarına vorteks sızma modeli çerçevesinde eğri uydurması gerçekleştirdik ve yıldız yapısına dair parametrelerin çıkarımlarını yaptık. Süperakışkan vorteks çizgileri ile manyetik akı tüpleri arasındaki mikroskobik takılma etkileşmesi cinsinden manyetik akının iç bölgeden uzaklaştırılma hızının kestirimini yaptık. Bu hızın dönme oranına düz, manyetik alanın kareköküne ise ters orantılı olduğunu bulduk. Manyetik alan bozunmasıyla süperakışkan kuplajı tesiri altında manyetarların dönme evrimini tarif eden denklemler elde edilmiştir. Lineer olmayan rejimde süperakışkanlık ve sıçrama temelli hiperkaosun uzun dönem pulsar yavaşlama davranışında gözlenen düzensizliklerin izahını verebileceği sonucuna ulaştık. Faz diyagramındaki çevrimlerin sayısı (N) ise, göz önüne alınan zaman aralığında pulsarın (N+1) sıçrama geçirdiğini bulduk.
Oryantasyon değiştiren ek-boyutlu uzayların boşluk enerji yoğunluğu ve Kaluza-Klein modları üzerindeki etkileri
(2010) Erdem, Recai
Daha önce benim ve başka araştırmalacıların yaptığı çalışmalarda, bazı örnekler yoluyla, oryantasyon değiştiren ek boyutlu uzayların bir simetrisi kullanılarak kozmolojik sabit probleminin klasik düzeyde çözümü yönünde önemli bir ilerleme sağlanabileceği gösterilmişti. Bu çalışmada ek boyutlu oryantasyon terslemesi ile ilgili simetrinin kuantum düzeyinde de geçerli olmasının fiziksel koşulları ve sonuçları irdelendi. Bu yaklaşımın ek boyutlu uzaylardaki doğal bir sonucu olarak Kaluza-Klein modlarının bu çeşit uzaylardaki durumu incelendi. İlk aşamada (R. Erdem, J. Phys. A 41 (2008) 235401), bu teorik çerçevenin kozmolojik düzeydeki sıfır-nokta enerjileri problemine de çözüm getirdiği gösterildi. İkinci olarak (R. Erdem, Mod. Phys. Lett. A 25 (2010) 825) bu çeşit uzayların düşük enerjilerde sadece sonlu sayıda Kaluza-Klein modu gözlenebilmesi ve bunların hepsinin kütlesiz olabilmesi gibi Kaluza-Klein modlarına ilişkin ilginç¸ sonuçlar doğurabileceği gösterildi. Son olarak (R. Erdem, arXiv:0902.4819), bir önceki çalışmanın doğal bir sonucu olarak bu tip uzaylarda Kaluza-Klein modlarının, standart ek boyutlu uzaylardakinin tersine, quantum alan teorilerindeki sonsuzlukları daha da kötüleştirmek yerine otomatik Pauli-Villars benzeri bir regülürizasyona denk gelir şekilde, bu problemi hafiflettiği gösterildi.

Browse

Browsing Physics / Fizik by Language "tr"