HİBRİT YÜZEYLERİN ORGANİK MOLEKÜL ADSORPSİYONU İLE AYARLANABİLİR ÖZELLİKLERİNİN SİMÜLASYON YÖNTEMLERİYLE İNCELENMESİ
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Pınar Kaya
Danışman: Handan Olğar
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Porfin ve dopamin (DA), biyolojik sistemlerle güçlü etkileşimleri, redoks-aktif yapıları ve metal iyonlarıyla kompleks oluşturabilme yetenekleri sayesinde biyosensörler, ilaç taşıyıcı sistemler ve tanı amaçlı nanomalzemeler için önemli moleküllerdir. Tezin ilk kısmında, DA'nın kusursuz ve kusurlu mavi-arsenik fosforen (b-AsP) iki boyutlu (2B) yüzeyleri üzerinde sergiledikleri adsorpsiyon özellikleri Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi (DFT) yöntemiyle detaylı olarak incelenmiştir. Tezin ikinci kısmında ise yalın ve Cu, Ag, Au katkılı metalloporfinlerin titanyum karbür (Ti₂C), boron karbür (BC), %3 gerinimli BC ve yeşil fosforen (GP) alttaşlar üzerine adsorpsiyonu DFT ve DFT+Hubbard U yöntemleriyle incelenmiştir. Elde edilen bulgular, metalloporfinlerin Ti₂C yüzeyinde metalik karakterini değiştirmezken, antiferromanyetik–ferromanyetik (AFM–FM) dönüşüme yol açtığı ve molekülün akseptör özellik gösterdiğini ortaya koymuştur. BC üzerinde ise alttaşın metalik karakterinin korunduğu, BC alttaşa %3 gerinim uygulandığında alttaşın da manyetik özelliklerin değişebildiği, her iki durumda da molekülün donör özellik sergilediği gösterilmiştir. GP üzerinde ise n-tipi/p-tipi yarıiletken gibi dikkat çekici elektronik davranışlar sergilediği ve molekülün BC alttaşlarda olduğu gibi donör görevi üstlendiği belirlenmiştir. GP üzerinde elde edilen ayarlanabilir elektronik bulgular doğrultusunda; Mg, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Mo ve Ru katkılı porfinlerin GP üzerindeki adsorpsiyon özellikleri de incelenmiştir. Elde edilen bulgular; hibrit yapılardaki yapısal kusurların, yüzey türünün, adsorpsiyon konfigürasyonunun ve katkılanan metal atomun türünün elektronik, manyetik, spintronik, iş fonksiyonu, yük transfer yönü gibi özelliklerin ayarlanmasında belirleyici olduğunu ortaya koymuştur. Oluşturulan tüm hibrit yapıların 300 K ve 600 K'de termal olarak kararlı olduğu da gösterilmiş ve bu sistemlerin özellikle biyosensör, ilaç taşıyıcı, akıllı ilaçlar ve iş fonksiyonu için hassas ayar gerektiren uygulamalarda yüksek potansiyeli olduğu ortaya konmuştur.