Show simple item record

dc.contributor.advisorSenger, Ramazan Tuğrul
dc.contributor.advisorŞahin, Hasan
dc.contributor.authorİyikanat, Fadıl
dc.date.accessioned2019-12-04T08:42:21Z
dc.date.available2019-12-04T08:42:21Z
dc.date.issued2019-07en_US
dc.identifier.citationİyikanat, F. (2019). Optical and electronic properties of atomically thin layered materials: First principles calculations. Unpublished doctoral dissertation, Izmir Institute of Technology, Izmir, Turkeyen_US
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11147/7421
dc.descriptionThesis (Doctoral)--Izmir Institute of Technology, Physics, Izmir, 2019en_US
dc.descriptionIncludes bibliographical references (leaves: 122-146)en_US
dc.descriptionText in English; Abstract: Turkish and Englishen_US
dc.description.abstractThe extraordinary interest in two-dimensional (2D) materials is increasing day by day. Thanks to advances in the experimental techniques, monolayer form of another material is synthesized every day with features not seen in the bulk form. Ab initio methods provide useful tools for characterizing and functionalizing the various properties of these materials. The results obtained through first principles quantum-mechanical calculations can help to predict and understand the experimental data, such as the position and source of the spectroscopic peaks in the Raman or optical absorption spectra. The aim of this thesis is to predict and functionalize the optical and electronic properties of atomically thin layered materials using density functional theory and approaches beyond. Within the scope of this thesis, possible technological applications of various 2D materials ranging from perovskite crystals to transition metal dichalcogenites are investigated by using several functionalization methods. In order to accurately predict the optical properties of these materials, it is very important to use approaches that take into account the many-body effects. Recent studies have shown that many-body perturbation theory in the form of GW approximation is highly reliable to calculate the quasiparticle properties of materials. By solving the Bethe Salpeter equation on top of GW calculation, the quasiparticle energies and excitonic properties, which have dominant effect in the optical properties of ultra-thin materials are examined in detail.en_US
dc.description.abstractİki boyutlu (2B) malzemelere olan olağanüstü ilgi gün geçtikçe artmaktadır. Deneysel tekniklerdeki gelişmeler sayesinde, her gün yeni bir malzemenin tek tabaka formu yığın formunda görülmeyen yeni özellikler ile sentezlenmektedir. İlk prensip yöntemleri, bu malzemelerin çeşitli özelliklerini karakterize etmek ve işlevselleştirmek için kullanışlı araçlar sağlamaktadır. İlk prensip kuantum-mekanik hesaplamaları ile elde edilen sonuçlar Raman veya optik soğurma spektrumlarındaki pik pozisyonları ve bunların kaynağı gibi deneysel verilerin tahmin edilmesine ve anlaşılmasına yardımcı olabilir. Bu tezin amacı atom inceliğindeki tabakalı malzemelerin optik ve elektronik özelliklerinin yoğunluk fonksiyoneli teorisi ve ötesi yaklaşımlar kullanılarak tahmin edilmesi ve işlevselleştirilmesidir. Bu tez kapsamında, perovskit kristallerden geçiş metali dikalkojenitlerine kadar çeşitli 2B malzemelerin olası teknolojik uygulamaları bir kaç farklı işlevsellendirme yöntemi ile incelendi. Bu malzemelerin optik özelliklerinin hassas bir şekilde tahmin edilebilmesi için çok-parçacık etkilerini dikkate alan yaklaşımların kullanılması çok önemlidir. Son çalışmalar göstermiştir ki, GW yaklaşımı formundaki çok-parçacık pertürbasyon teorisi malzemelerin sözde-parçacık özelliklerini hesaplamada oldukça güvenilirdir. Oldukça ince malzemelerin optik özelliklerinde dominant etkilere sahip olan sözde-parçacık enerjileri ve eksitonik özellikler, GW hesabının üzerine Bethe Salpeter denklemi çözülerek detaylıca incelendi.en_US
dc.description.sponsorshipTUBITAK (114F397) and TUBITAK ULAKBIM, High Performance and Grid Computing Centeren_US
dc.format.extentxv, 146 leavesen_US
dc.language.isoengen_US
dc.publisherIzmir Institute of Technologyen_US
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen_US
dc.subject2D materialsen_US
dc.subjectUltra-thin materialsen_US
dc.subjectThin filmsen_US
dc.subjectAtomically thin layered materialsen_US
dc.subjectAb initioen_US
dc.titleOptical and electronic properties of atomically thin layered materials: First principles calculationsen_US
dc.title.alternativeAtom inceliğindeki tabakalı malzemelerin optik ve elektronik özellikleri: İlk prensip hesaplamalarıen_US
dc.typedoctoralThesisen_US
dc.contributor.departmentIzmir Institute of Technology. Physicsen_US
dc.relation.tubitakinfo:eu-repo/grantAgreement/TUBITAK/MFAG/114F397
dc.relation.publicationcategoryTezen_US


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record