Ultra ince geçiş metali dikalkojenitleri III-V grubu bileşikleri ve bunların heteroyapıları

Abstract

Projenin temel amacı geçiş-metali dikalkojenitlerinin tek tabakalı kristal yapılarının ve bunların kendi aralarında veya farklı metaryellerle oluşturduğu heteroyapıların yapısal, elektronik, manyetik, titreşimsel ve transport özelliklerinin kuramsal ve hesaplamalı yöntemlerle incelenmesidir. Tek tabakalı kristal malzemelerin üzerindeki yoğun akademik ilgi, grafenin, yani tek atom kalınlığındaki grafit tabakasının sentezlenmesinin ardından başlamıştır. Son yıllarda yapılan grafen araştırmaları, gerek deneysel gerekse teorik olarak bu yeni malzeme sınıfı konusunda hızlı bir bilgi birikimi sağlayarak farklı birçok grafen benzeri malzemelerin de önünü açmıştır. Bunlar arasında florografen, grafan, klorografen, silisen, germanen, III-V bileşiklerinin hegzagonal yapıları (h-BN, h-AlN) ve geçiş metali dikalkojenitleri (GMD, örneğin MoS2) sayılabilir. Bu yeni ve zengin malzeme sınıfının ortaya çıkışıyla ?iki boyutlu elektronik? adı altında bir araştırma alanı hızla gelişmektedir. Proje kapsamında yapılan teorik çalışmalar çoğunlukla Yoğunluk Fonksiyoneli Kuramı?nı temel alan hesap teknikleri ile yürütülmüştür. Teorik olarak umut vaat eden bu malzemelerin kapsamlı analizlerinin yapılması, dünyada pek çok grubun aktif çalışma konusu olan deneysel sentezlenme çalışmalarıyla sinerji yaratabilecek bir potansiyel taşımaktadır. Proje kapsamında öncelikle, ele alınan GMD?lerin iki boyutlu yapıların elektronik, manyetik, mekanik ve transport özellikleri hesaplandı. Ardından, bu yapılarda eksik atom durumlarına, diğer kusur durumlarına ve bu kusurlarla beraber elektronik, manyetik ve mekanik özelliklerindeki değişimler ele alındı. Sonrasında, yabancı atomlarla bu malzemelerin etkileşimleri ve buna bağlı olarak özelliklerindeki değişimler incelendi. Ayrıca, bu malzemelerin heteroyapılarının kararlılıkları ve kararlı olanların diğer özellikleriyle beraber elektronik ve transport özellikleri incelendi. Konusu, güncel ve hızla gelişen bir alana giren bu projede özgün çıktılar elde edilmiş ve bu çıktılar nitelikli uluslararası dergilerde yayınlanmıştır.