Tez No	İndirme	Tez Künye	Durumu
442011		A systematic study on adatom interaction with graphyne polymorphs / Grafin polimorflarının yüzey atom etkileşimlerinin sistematik olarak incelenmesi Yazar:YILDIZ GÖZDE SAĞLAM Danışman: DOÇ. DR. ALPAN BEK ; DOÇ. DR. ENGİN DURGUN Yer Bilgisi: Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı Konu:Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering Dizin:	Onaylandı Yüksek Lisans İngilizce 2016 70 s.
Karbon, ilginç özellikler gösteren yüksek sayıda allotropa sahip olması sebebiyle bilimsel dünyada yoğun ilgi çekmektedir. Bu çalışmada, teorik olarak yeni tahmin edilen karbon allotropları olan α, β, γ and 6612 – grafinlerin ab-initio modellemesi yapılmıştır. Bu polimorfların değişik hibritleşme sp3 ve sp2 kapasitelerine sahip oldukları bilinmektedir, ancak detaylı karakterizasyonları tam anlamda henüz yapılmamıştır. İlk olarak her polimorfun en düşük enerjiye sahip konfigurasyonları hesaplanmış ve bu konfigürasyonların elektronik, yapısal ve manyetik özellikleri bulunmuştur. Daha sonra, atmosferde bulunan H, O, N ve S atomların emilmesi sonrasında bu malzemelerin özelliklerinin nasıl değiştiği sistematik olarak incelenmiştir. Atomik pozisyonlar, bağlanma enerjileri ve materyel yapısının nasıl değiştiği, hesaplanan özelliklerden bazılarıdır. Emilim hesaplamalarından sonra, yukarıda bahsi geçen atomların γ - grafin içinde difüzyonu incelenmiş ve atomların yüzey üzerinde hareket edemedikleri gözlemlenmiştir. Bu sonuçlar ışığında tekli hidrojen atomlarının bağlanmasının, incelenen grafin izotoplarına manyetik bir özellik kazandırdığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, incelenen dört atomun da grafin yapısınının elektronik özelliklerini değiştirdiği sonucuna varılmıştır. H, O ve S atomları, yarımetal sistemleri yarıiletken yaparken, N atomu yarımetalik sistemlerin metal olarak davranmasını sağlamıştır. Ayrıca, grafinin atmosferik atomlar varlığında simetri kırılımı gösterdiği gözlemlenmiştir. Yapısal olarak ise N, O ve S atomları yüzeyde kalmak isterlerken, H atomu genellikle grafin yüzeyinin dışında bulunmaktadır.
Carbon never stops surprising the world with its enormous number of allotropes and their excellent properties. In this study, recently discovered carbon allotropes, which are called α, β, γ and 6612 – graphyne, are studied by ab-initio modeling. It is revealed that these polymorphs can exhibit varying types of hybridization sp3, sp2, still they are relatively uncharacterized compared to other planar materials. At first, lowest-energy stable forms of each polymorph and their electronic, structural and magnetic properties were obtained. Furthermore, the changes that occur in these properties in response to adsorption of atmospheric single atoms (H, O, N and S) and their molecular forms were studied. Atomic configurations, binding energies and variations of material properties were studied systematically. Subsequent to adsorption phenomena, diffusion of the same atoms on γ - polymorph was considered and it was revealed that atoms do not diffuse on the surface but prefer to bind to the underlying C atoms. In the light of our findings, it is concluded that the adsorption of single hydrogen atoms creates a magnetized system for all four graphyne isoforms. Afterwards, it was discovered that all four foreign atoms are able to convert the planar structures from semimetallic to semiconducting or from semimetallic to metallic systems, or further open up the band gap. In particular; H, O and S convert semimetallic systems into semiconductors, while N converts semimetallic systems into metals. In addition, graphyne exhibits symmetry-breaking in the presence of atmospheric foreign atoms. As for the structural effects; O, N and S atoms commonly prefer to remain in in-plane sites, while H atom typically stays out of the graphyne planes.