Burkmanın karbon nanotüplerin fiziksel ve elektronik yapılarına etkisi

Abstract

Tek Duvarlı Karbon Nanotüpler (TDKNT), nano-boyutlu malzemeler arasında sağlamlıkları ve ayarlanabilir elektronik özellikleri nedeni ile en avantajlı malzemelerden biridir. TDKNT'ler çaplarına, boylarına ve simetrilerine bağlı olarak yüksek esneklik ve dayanıklılığa sahip, eksenleri boyunca yüksek gerinimler altında yapısal kararlılıklarını koruyan malzemelerdir. Bu tezde, G. Dereli tarafından burkma deformasyonlarını da içerecek şekilde geliştirilen N-mertebeli Sıkı-bağ Moleküler Dinamik Simülasyon (SBMD) yöntemi kullanılmıştır (Özdoğan, Dereli ve Çağın, 2002, Dereli ve Özdoğan, 2003a, 2003b). Algoritmalar, YÜLAP 29-01-01-YL02 projesi kapsamında oluşturulan 5 PC kasası üzerinde paralelleştirilerek koşulmuştur. Denge konumunda (8,0) TDKNT, sanal ortamda elde edildikten sonra belirlenen açılarda burkma uygulanmıştır. Karbon Nanotüpün burkmadan önce ve sonra toplam enerji değerleri elde edilmiştir. Değişik burkma açıları altında tüpün toplam enerji değerleri hesaplandıktan sonra, atomların radyal dağılım fonksiyonları, bağ uzunluğu dağılım fonksiyonları ve bağ açısı dağılım fonksiyonları çizilerek fiziksel özellikleri elde edilmiştir. Burkmanın TDKNT'lerin elektronik yapısına olan etkisi, Fermi enerji seviyesi etrafındaki elektronik durum yoğunluğu fonksiyonlarının belirli açılarla uygulanan burkma altındaki değişimleri incelenerek tespit edilmiştir. Burkmanın TDKNT'lerin enerji bant aralıklarını dolayısıyla TDKNT'lerin iletkenliklerini nasıl etkilediği araştırılmıştır.