Akademik Veri Yönetim Sistemi
27. Yoğun Madde Fiziği Ankara, Ankara, Türkiye, 16 Aralık 2022, ss.5
Bor-zengini bileşiklerin sahip oldukları kimyasal, mekanik ve elektronik özellikler sayesinde çok
fazla kullanım alanı mevcuttur [1]. Genel olarak, B12-ikosahedral yapıtaşları ve bunları birleştiren
ikili veya üçlü zincirlerden oluşan kristal yapılara sahiptirler. Ayrıca, farklı zincir yapılarına bağlı
olarak değişik fiziksel özellikler sergileyebilirler [2].
Bu çalışmada, CBC-zincirine sahip o-LiBC [3] kristalinin zincir kısmı NBN ve NCN şeklinde değiştirilerek
elde edilen bileşiklerin yapısal, mekanik, elektronik ve dinamik özellikleri ilk prensipler yoğunluk
fonksiyonel teorisi (DFT) ile incelendi. Termodinamik kararlılık için oluşum entalpileri, mekanik
kararlılık için elastik sabitler ve dinamik kararlılık için fonon dispersiyon eğrileri hesaplandı. Kararlı
kalabilen bileşik için detaylı bir bağlanma analizi sunuldu. Bağ uzunluğu, ikosahedral hacim ve
yüzey alanı gibi değişik yapısal parametreler yoluyla detaylı bir yapısal inceleme yapıldı. Farklı
yönlerde çekme testleri uygulanarak zor-zorlanma eğrileri hesaplandı. Bağlanma karakteristikleri
yardımıyla farklı sertlik metotları kullanılarak sertlik hesabı yapıldı. Sonuçlar CBC zincirine sahip
orijinal yapı ile kıyaslandı.
Oluşum entalpileri yoluyla her iki bileşiğin termodinamik kararlı olduğu, hesaplanan elastik sabitlerin
mekanik kararlılık şartlarını sağladığı ve böylece bileşiklerin mekanik kararlı oldukları görüldü.
Fonon dispersiyon eğrilerinden NCN-zincirli yapının dinamik kararlı olduğu, ancak NBN-zincirli
yapının negatif frekanslar üreterek dinamik kararlı olmadığı tespit edildi. CBC-zincirli orijinal yapı
yarıiletken iken, kararlı kalabilen NCN-zincirli bileşiğin metalik özellik sergilediği görüldü. CBCzincirli yapının sertliği 8 GPa (11.3 GPa [3]) iken, NCN-zincirli yapının sertliğinin 22.3-30.1 aralığında
değiştiği ve zincir değişimiyle birlikte mekanik özelliklerin iyileştiği görüldü