İki boyutlu magnetik sistemlerin fonksiyonelleştirilmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, FİZİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: RABİA ÇAĞLAYAN

Danışman: YEŞİM MOĞULKOÇ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında, iki boyutlu magnetik CrN kristalinin elektronik ve magnetik özelliklerinin etkin bir şekilde ayarlanabilmesi amacıyla H, F, Cl ve Br atomları ile yüzey fonksiyonelleştirmesi uygulanmıştır ve hesaplamalar yoğunluk fonksiyoneli teorisine dayalı ilk-ilkesel yöntemler ile yapılmıştır. Magnetik CrN tek tabakasına fonksiyonelleştirme uygulanırken muhtemel tüm kaplama konfigürasyonları (tam ve yarım kaplama) ele alınmıştır ve titreşimsel kararlılıkları incelenmiştir. Fonksiyonelleştirilen CrN'nin tüm yapıları için (H-CrN, F-CrN, Cl-CrN ve Br-CrN) yarım kaplama konfigürasyonları titreşimsel olarak kararlı bulunmuştur. Fonksiyonelleştirme sonucunda magnetik CrN'nin -elektronik ve magnetik özelliklerini etkileyen- burkulma yüksekliği kazandığı gösterilmiştir. Ayrıca fonksiyonelleştirmenin elektronik band yapıları üzerinde etkisi olduğu; H-CrN yarıiletken, F-CrN ve Cl-CrN yarım metal, Br-CrN ise metalik özellik sergilediği gözlenmiştir. Bununla birlikte, fonksiyonelleştirmenin etkisiyle magnetik CrN'nin momentlerinin azaldığı gözlenmiştir. Fonksiyonelleştirmenin magnetik CrN'nin kolay magnetizasyon eksenlerinin üzerindeki etkisi araştırılmıştır. H-CrN, F-CrN ve Cl-CrN'nin kolay magnetizasyon eksenlerinin düzlem içinde; Br-CrN'nin kolay magnetizasyon eksenlerinin ise düzlem dışında olduğu gösterilmiştir. Bunun yanında, fonksiyonelleştirilen CrN yapısının kristal alan etkisi ile d orbitallerinin yarılmaları incelenmiştir. Son olarak, fonksiyonelleştirmenin spin dalga spektrumları ve Curie sıcaklıkları üzerindeki etkisi rastgele faz yaklaşımı temel alınarak analitik olarak hesaplanmıştır. Magnetik CrN kristalinin Curie sıcaklığının fonksiyonel atomların değiştirilmesi ile etkin bir şekilde değiştirilebildiği sonucuna varılmıştır.