XIn2S4 (X = Mg, Zn, Cd) spinel bileşiklerinin yapısal, elektronik, elastik, fonon, termodinamik ve optik özelliklerinin yoğunluk fonksiyonel teorisi ile incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ZEYNEP KIZILIRMAK

Danışman: Şule Uğur

Özet:

Bu tezde XIn2S4 (X = Mg, Zn, Cd) spinel bileşiklerinin yapısal, elektronik, elastik, fonon, termodinamik ve optik özellikleri incelenmiştir. Hesaplamalar yoğunluk fonksiyonel teorisine (DFT) dayalı iki yaklaşım kullanılarak, yani yerel yoğunluk yaklaşımı (YYY) ve genelleştirilmiş gradyan yaklaşımı (GGY) ile yapıldı. Tüm hesaplamalarda lineer tetrahedron (LT) ve Methfessel – Paxton (MP) yöntemi kullanıldı. Elektronik bant yapısı hesaplamaları, ZnIn2S4 ve CdIn2S4'ün dolaylı bant aralığı malzemeleri olduğunu, MgIn2S4'ün ise doğrudan elektronik bant aralığı olduğunu göstermektedir. Elastik hesaplamalar, bu bileşiklerin sünek malzemeler olduğunu ortaya koymaktadır. Bu bileşiklerin ses hızı ve Debye sıcaklığı elastik sabitlerden tahmin edildi. Hesaplanan değerler teorik verilerle oldukça bir uyum içindedir. Çalışılan bileşiklerin ısı kapasitesinin sıcaklığa bağlılığı, tipik katıların aynı özelliklerini gösterir. Hesaplanan fonon dağılımı, XIn2S4 (X = Mg, Zn, Cd) bileşiklerinin kübik spinel yapıda kararlı olduğunu göstermektedir. 

Anahtar Kelimeler : Spinel bileşikler, Elektronik bant yapısı, Elastik sabitler, Fonon dağılımı