poster sunumlari - physics.metu.edu.tr files/posterler.pdf · 13. yoğun madde fiziği – ankara...

13. Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, 3 Kasım 2006

33

POSTER SUNUMLARI


34

P01

Effect of different growth conditions to structural properties in InGaN

A. Yıldız*, M. K. Öztürk, and M. Kasap

Department of Physics, Gazi University, Ankara *[email protected]

Structural properties of series InGaN samples grown by MOVPE have been investigated by High Resolution X-Ray Diffraction. From XRD results, it was observed that different growth conditions strongly affect the In content and the quality of crystal structure. Also, parallel and perpendicular strains, which indicated that the structures are full strained and there is weak relaxed layer, were calculated in studied samples.


35

P02

Optical and electrical properties of InxGa1–xN

A. Yıldız *, S. Acar, and M. Kasap


Electrical and optical properties of series of InxGa1–xN samples grown by MOVPE were characterized by Hall effect and photoluminescence. With Hall effect measurements at room temperature, the highest mobility obtained for the investigated samples was about 40 cm2/Vs. From the PL results, it is concluded that when the substrate rotation decreases, PL spectra shifts regularly along the increasing wavelength in the studied samples.


36

P03

Conductivity analysis at low temperature range in InGaN

A. Yıldız*, S. Acar, and M. Kasap


Hall and resistivity measurements were carried out simultaneously on the same sample as a function of temperature. We investigated nature of conductivity in the samples at low temperature range (T < 60 K). It was observed that the resistivity of our samples was consistent with simply activated conduction It was observed that conductivity increased dramatically with decreasing In mole fraction in our InxGa1–xN layers, when In mole fraction reaches value of 0.06.


37

P04

Çok kipli atomik kuvvet mikroskobu

Fatih M. Cansızoğlu, Hülya Ayan, ve Ahmet Oral *

Fizik Bölümü, Bilkent Üniversitesi, 06800 Ankara Taramalı Uç Mikroskopları (TUM) çok küçük ve sivri bir uç ile yüzey arasındaki fiziksel etkileşimleri ölçerek yüzeyin topografik haritasını çıkarmamıza yarayan son 15 yılda yaygınlaşan ve pek çok kullanım alanı bulan bir tekniktir. Bu mikroskopların en önemli versiyonunu ise sivri bir uç ile yüzey arasındaki kuvvetleri ölçerek çalışan Atomik Kuvvet Mikroskobu (AKM), ise 1986 yılında icat edilmiş ve en çok kullanılan Taramalı Uç Mikroskobu haline gelmiştir.

AKM'larında kuvvet sensörü genellikle mikrofabrikasyonla üretilmiş bir yaydır ve optik olarak yayın hareketi ölçülerek kuvvet bulunmaktadır. Bu tür mikroskoplarda system olarak bir lazer ışın demeti oldukça küçük bir nokta olan kuvvet sensörü (cantilever) üzerine odaklanmakta ve buradan yansıyan ışın demeti bir pozisyon ölçer fotodedektör üzerine düşürülmektedir. Kuvvet sensörü aşağı yukarı hareket ettikçe fotodedektör üzerinde daha büyük sapmalar meydana getirmekte ve bu şekilde bir yüzey üzerinde gezdirilen kuvvet sensörünün yüzeye göre hareketleri optik olarak algılanabilmekte ve yüzey topografisi çıkarılabilmektedir. Bu işlem ise iğne yüzey etkileşimlerinin oluştuğu uzaklığa göre farklı modlarda (contact, non-contact ve tapping mode) gerçekleştirilmek-tedir. Bu çalışma kapsamında Türkiye'de ilk kez bir Lazer Işınlı, tüm modlarda çalışabilen Atomik Kuvvet Mikroskobu tasarlanması, geliştirilmesi ve ticari olarak üretilmesi gerçekleştirilmiştir. Gürültüsü azaltılmış bir 650 nm dalgaboyunda bir diyot lazer kullanan AKMnda XYZ örneğe kaba yaklaştırma motorlarla sağlanmaktadır. Mikroskop, yine şirketimizde tasarlanarak üretilen sayısal bir Phase Locked Loop (PLL) sistemi ile kontrol edilmektedir.İlk görüntülerimiz yüzeye değmeden (non-contact), değerek (contact), tıklama (tapping) modlarda alınmış ayrıca nanolitografi düzeneğiyle de etkili sonuçlara ulaşılmıştır. Bu kapsamda Silikon alttaş üzerinde çizilen 750 nm boyutlarındaki Türk Bayrağı ekte sunulmuştur. Mikroskobumuz, Taramalı Tünelleme Mikroskobu (TTM), Manyetik Kuvvet Mikroskobu (MKM), nanolitografi gibi kiplerde, ve sıvı altında da çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Mikroskobumuzla alınan sonuçlar çalışmada verilecek olup geliştirme çalışmalarımız devam etmektedir.


38

P05

Effect of ferromagnetic nano-Fe3O4 on the superconducting properties of MgB2

Ö. Çiçek 1, A. Gence 1,*, R. E. Aksu 2, Ş. Özcan 3, L. Özmen 4, and M. E. Yakıncı 5

1 Ankara Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, Tandoğan, 06100 Ankara 2 TAEK, Sarayköy Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi, Teknoloji Bölümü, Kazan, Ankara

3 Hacettepe Üniversitesi, Fizik Mühendisliği Bölümü, Beytepe, Ankara 4 Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, 06531 Ankara

5 İnönü Üniversitesi, Fen–Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Malatya MgB2 is a promising superconductor and expected to replace conventional supercon-ductors (for example, NbSn) being used in applications due to its low cost providing that its physical properties are enhanced. It is shown very recently that boron is responsible for superconducting properties. MgB2 is classified as type II superconductor and flux dynamics must be controlled in order to enhance physical properties. In this work, we have added nano particles of Fe3O4 (FM) at various percentages from 1% to 10% and thermally treated our samples at different temperatures. We have searched the effects of sintering time as well as sintering temperature and nano-particle content by using the characterization methods of XRD and ac susceptibility. Our measurements show that the addition of nano-particles for certain percentages creates pinning centers and this leads to the increase of very important parameter of critical current density. But the magnetic susceptibility shows an extra ordinary change as a result of an increase in the critical current carrying capacity Jc with nano-particle addition. In addition, the ac losses are also increased. Various field and temperature combinations are used to obtain magnetic data on the produced samples. The influence of Fe3O4 (FM) nano-partical addition on physical properties have been investigated.


39

P06

Düzgün olmayan magnetik alanda iki boyutlu Kane tipi yarıiletkenlerde yük taşıyıcıların enerji spektrumları

A. M. Babayev

Fizik Bölümü, Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta 32260, Türkiye Fizik Enstitüsü, Azerbaycan İlimler Akademisi, 370143, Baku, Azerbaijan

[email protected]

Düzgün olmayan magnetık alanda iki boyutlu Kane tipi yarıiletkenlerde elektronların, hafif

deşiklerin ve spin–orbital etkinleşme sonucunda parçalanmış deşiklerin enerji spektrumları ve

dalga fonksiyonları analitik olarak bulunmuştur. Magnetik alan iki boyutlu sisteme dik

doğrultuda yönelmiş ve alana dik doğrultuda eksponansiyel olarak değişmektedir. Ulaşılan

analitik ifadeler yük taşıyıcıların enerji spektrumlarının parabolık olmadığını göstermektedir.

Yük taşıyıcıların dalga fonksiyonları hipergeometrik fonksiyonlar cinsindendir. Elektronların

ve hafif deşiklerin efektif g-faktörünün lokal magnetik boyuta bağlılığı araştırılmıştır.


40

P07

Spin-1 Ising Blume–Emery–Griffiths modelde re-entrant faz geçişini yüz merkezli kübik (fcc) örgü üzerinde Cellular Automaton ile incelenmesi

A. Özkan ve B. Kutlu *

Fizik Bölümü, Gazi Üniversitesi, Teknikokullar, 06500, Ankara [email protected], *[email protected]

Spin-1 Ising Blume–Emery–Grifffiths (BEG) model katıhal fiziğinin en çok çalışılan modellerinden biridir. Model, zengin faz diyagramına sahip olmanın yanı sıra çeşitli versiyonları; basit ve çok bileşenli sıvılar, dipolar ve kuadrupolar düzenli magnetler, ferromagnetik safsızlığa sahip kristaller ve yarıiletken alaşımların yapısını tanımlamak için uygulanmaktadır. Bilineer ve bikuadratik etkileşmeli ve tek iyon anizotropili spin-1 Ising Blume–Emery–Griffiths (BEG) modelin yüz merkezli kübik (fcc) örgüdeki re-entrant faz geçişi davranışı, K/J = –0.89 için, Cellular Automaton ile incelendi. Ard arda gerçekleşen faz geçişleri olarak tanımlanabilen re-entrant faz geçişinin yapısını anlamak amacıyla; düzen parametreleri (S,Q), alınganlık (χ) gibi termodinamik niceliklerin sıcaklıkla değişimi elde edildi. Re-entrant faz geçişi görülen parametrelerde düzen parametresinin düşük sıcaklık bölgesinde sıfır düzenden ferromanyetik düzene (Q→F), daha sonra ferromanyetik düzenden paramanyetik düzene (F→P) ikinci derece faz geçişi yaptığı, alınganlığın ise bu iki geçişi işaret eden iki karakteristik pik verdiği görüldü. Double re-entrant faz geçişinde ise düşük sıcaklık bölgesinde ferromanyetik düzenden sıfır düzene birinci derece faz geçişi, ardından sıfır düzenden ferromanyetik düzene ve ferromanyetik düzenden paramanyetik düzene ikinci derece faz geçişleri yaptığı (F→Q→F→P), alınganlığın ise üç tane pik verdiği görüldü. Hesaplamalar L = 18 örgüsü için, periyodik sınır şartlarında, en yakın komşu etkileşimleri göz önüne alınarak 500,000 zaman adımı üzerinden yapıldı.


41

P08 Temperature dependent current–voltage characteristics of inhomogeneous

Fe/n-GaAs Schottky barrier diodes

Bahattin Abay

Atatürk Üniversitesi, Fen–Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 25240 Erzurum The current–voltage (I–V) characteristics of Fe/n-GaAs Schottky diodes were measured at various temperatures in the range of 60–340 K. The estimated apparent barrier height and the ideality factor assuming thermionic emission (TE) theory show a temperature dependence of these parameters. Evaluated forward I–V data reveals a decrease of zero-bias barrier height, Φb0, but an increase of ideality factor, n, with decrease in temperature and those of the changes are more pronounced below 160 K. The conventional Richardson plot exhibits non-linearity below 160 K with the linear portion corresponding to activation energy of 0.72 eV. The value of effective Richardson constant, *A , turns out to be 4.27×10–3 AK–2cm–2 against the theoretical value of 8.16 AK–2cm–2. It is demonstrated that the findings cannot be explained on the basis of tunneling and image force lowering effects. It is demonstrated that this anomalies result due to the barrier height inhomogeneities prevailing at the metal–semiconductor interface. A Φb0 vs. 1/T plot was drawn to obtain evidence of a Gaussian distribution of the barrier heights (BHs), and values of Φb0= 1.02 eV and σo = 0.080 eV for the mean BH and zero-bias standard deviation have been obtained from this plot, respectively. Furthermore, the mean barrier height and the Richardson constant values were obtained as 1.03 eV and 10.44 AK–2cm–2 by means of the modified Richardson plot, ln(J0 /T 2) – (q2σ 2/2k 2T 2) vs. 1/T, without using the temperature coefficient of the BH, respectively This value of the Richardson constant is very close to theoretical value of 8.16 AK–2cm–2 used for the determination of the zero-bias barrier height. Hence, it has been concluded that the temperature dependent I–V characteristics of the Fe/n-GaAs Schottky barrier diodes can be successfully explained on the basis of TE mechanism with Gaussian distribution of the barrier heights.


42

P09

İki ve üç boyutlu Blume–Capel modelin dinamik kritik davranışı

B. E. Binal ve B. Kutlu*

Fizik Bölümü, Gazi Üniversitesi, Teknikokullar, 06500, Ankara [email protected], [email protected]*

Bu çalışmada 2 boyutta basit kare ve 3 boyutta basit kübik örgüde Blume–Capel modelin dinamik kritik davranışı Creutz cellular automaton yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Ising modelin cellular automaton ile benzetişiminde standart ve soğutma olarak isimlendiri-len iki farklı algoritma kullanılmıştır. Dinamik kritik davranış, algoritma yapısına bağlı olarak değişiklikler göstermektedir [1,2,3,4]. Bu yüzden Blume–Capel modelin dinamik davranışı Creutz cellular automaton yöntemi içersinde geliştirilmiş olan standart ve soğutma algoritmalarının her ikisi içinde incelenmiştir. Bu iki algoritma için modelin dinamik kritik davranışını ortaya koymak amacıyla 2 boyutta kenar uzunluğu L = 20, 40, 60, 80, 100 ve 120 olan basit kare, 3 boyutta kenar uzunluğu L = 8, 10, 12, 14, 16, 18 ve 20 olan basit kübik örgülerde periyodik sınır şartı kullanılarak 1,000,000 cellular automaton zaman adımı üzerinden hesaplamalar yapılmıştır. Blume–Capel modelin dinamik davranışını karakterize eden dinamik kritik üs z, durulma zamanının sıcaklığa bağlı değişiminden tespit edilmiştir. Durulma zamanının sıcaklığa bağımlılığı aşağıdaki ifadeyle verilmektedir:

νετ zc −= Burada c bir orantı sabiti, ε indirgenmiş sıcaklık, ν korelasyon uzunluğu kritik üssü, z dinamik kritik üstür. Üç farklı şekilde tespit edilen dinamik kritik üs değerleri tabloda verilmiştir. 2-boyut 3-boyut soğutma standart soğutma standart zeks 2.11 2.10 2.28 2.63 zTc 2.05 2.11 2.38 2.59 zölç 2.12 2.15 2.31 2.60 ortalama 2.09 2.12 2.32 2.61 literatür 1.9 < z < 2.3 2.0 < z < 2.5

Tablodaki zeks, her bir örgü için bulunan z değerlerinin sonsuza ekstrapolasyonundan; zTc, her örgü değerinde T=Tc noktası için bulunan τ lardan τ ~ Lz (T = Tc) ifadesi kullanılarak; zölç ise dinamik sonlu örgü ölçekleme teorisi kullanılarak hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlardan 2 boyutta standart ve soğutma algoritmalarının benzer kritik davranışa, 3 boyutta ise standart ve soğutma algoritmalarının farklı bir kritik davranışa sahip olduğu görülmüştür. [1] Dammann B. and Reger J. D., Europhys. Lett., 21 (2), 157 (1993). [2] MacIsaac K. and Jan N., J. Phys. A: Math. Gen. 25, 2139 (1992). [3] Silva R., Alves N. A., and Felicio J. R. D., Phys. Rev. E 66, 026130 (2002). [4] Ossola G. and Sokal A. D., Nuclear Phys. B 691, 259 (2004).


43

P10

Thermal and electrical conductivity of Cd-Zn alloys

B. Saatçi, M. Ari, and M. Gündüz

Deparment of Physics, University of Erciyes, 38039 Kayseri Composition and temperature dependence of the thermal and electrical conductivities of three different Cd-Zn alloys have been investigated in the temperature range of 300–650 K. Thermal conductivities of the Cd-Zn alloys have been determined by using the radial heat flow method. It has been found that the thermal conductivity decreases slightly with increasing temperature and the data of thermal conductivity are shifting together to the higher values with increasing Cd composition. In addition, the electrical measurements were determined by using a standard DC four-point probe technique. The resistivity increases linearly and the electrical conductivity decreases exponentially with increasing temperature. The resistivity and electrical conductivity independent with composition of Cd and Zn. Also, the temperature coefficient of Cd-Zn alloys has been determined, which is inversely related with thermal conductivity. Finally, Lorenz number has been calculated using the thermal and electrical conductivity values at 373 K and 533 K. The results satisfy the Wiedemann–Franz (WF) relation at T<373 K, which suggests the dominant carriers of thermal conduction are mainly electrons. Above this temperature (T>373 K), the WF relation could not hold and the phonon component contribution of thermal conductivity dominates the thermal conduction.


44

P11

Silikon nanotellerin geometrik ve elektronik band yapıları

Cüneyt Berkdemir 1 ve Oğuz Gülseren 2,*

1 Fizik Bölümü, Erciyes Üniversitesi, 38039 Kayseri

2 Fizik Bölümü, Bilkent Üniversitesi, Bilkent, 06800 Ankara * [email protected]

Beşgen ve altıgen geometriye sahip silikon nanotellerin geometrik ve elektronik band yapıları yoğunluk fonksiyoneli teorisinde yalancı-potansiyel düzlem dalga metodu kullanılarak incelendi. Silikon atomları, nanotelin “z” eksenine dik ve her biri arasında “w” mesafe bulunan paralel beşgen ve altıgenlere yerleştirildi. Bu yapıların merkezinden geçen doğrusal zincire çeşitli geçiş elementleri (Fe, Ni, Co) ve IV. grup elementleri (Si, C, Ge) eklenerek, “Eclipsed Beşgen” ve “Eclipsed Altıgen” olarak isimlendirilen geometriler oluşturuldu. Birbirini takip eden beşgenlerin “π/5” ve altıgenlerin “π/6” kadar döndürülmesi ile de “Staggered Beşgen” ve “Staggered Altıgen” olarak isimlendirilen geometriler oluşturuldu. Elde edilen dört farklı geometrinin kararlılıkları karşılaştırıldı ve “Staggered Beşgen”’lerin daha kararlı olduğu görüldü. Elektronik band yapılarından, bu çalışmada incelenen silikon nanotellerin metalik band yapısına sahip olduğu belirlendi. Fermi seviyesini kesen bandların sayısı ile belirlenen iletkenlik hesaplarına göre, hem beşgen hem de altıgen geometrilere sahip silikon nanotellerin “kuantum balistik iletkenlik” üzerine etkileri tartışıldı. Doğrusal zinciri Fe ve Co’tan yapılan silikon nanotellerin manyetik momente sahip olduğu bulundu. Bu sonuçlar, değişik atomlarla işlevselleştirilmiş silikon nanotellerin, silikon-tabanlı spintronik cihazlar ve diğer nano-ölçekli manyetik uygulamalar için uygun birer aday olduklarını göstermektedir.

mailto:*[email protected]




45

P12

Electronic and mechanical properties of iron disilicides

Deniz Çakır 1 and Oğuz Gülseren 2,*



Electronic, magnetic properties and stabilities of three phases of FeSi2 (α-FeSi2, β-FeSi2 and γ-FeSi2) have been studied. β-FeSi2 (γ-FeSi2) is the most stable (unstable) phase. It is a potential candidate in silicon based optoelectronic devices because of having absorption minimum of quartz fiber optical [1]. It is a non-magnetic semiconductor. α-FeSi2 and γ-FeSi2 phases exhibit metallic behavior. β-FeSi2 is an interesting material since it display a Jahn–Teller like phase transition from the metallic γ-FeSi2 structure to stable orthorhombic semiconducting β-FeSi2 phase [2]. Phonon dispersions and elastic constants of these three phases are calculated. Unlike γ-FeSi2, there are no imaginary phonon frequencies in α-FeSi2 and β-FeSi2. Imaginary modes results in phonon instabilities in γ-FeSi2. Phonon density of states for β-FeSi2 well agrees with experiment [3]. To get mechanically stable structure, elastic constants must have restricted relations. Elastic constants and these relations are calculated. References: [1] H. Lange, Phys. Status Solidi B 201, 3 (1997). [2] S. Sanguinette, C. Calegari, V. R. Velasco, G. Benedek, F. Tavazza, and L. Miglio, Phys. Rev. B 54, 9196 (1996). [3] M. Walterfang, W. Keune, E. Schuster, A. T. Zayak, P. Entel, W. Sturhahn, T. S. Toellner, E. E. Alp, P. T. Jochym, and K. Parlinski, Phys. Rev. B 71, 035309 (2005).




46

P13

Ab-initio study of TiOx (x = 1, 2) nanowires

Deniz Çakır 1 and Oğuz Gülseren 2*



TiO2 exits in a number of different crystalline forms the most important of which are anatase and rutile and are widely used in many technological applications. Both anatase and rutile are possible compounds for photocatalysis and photoelectrochemical applications. Bulk and surface properties of these metal oxides are studied extensively. Water can be dissociated into O and OH– on TiO2 surfaces [1]. TiO2 nanoparticles [2], nanotubes [3] and nanowires [4] are also synthesized. Due to large band gap, these nanostructures absorb the UV light. By doping N [5] or metal atoms, TiO2 nanoparticles can be catalytically active and absorb well into the visible region because of band gap narrowing. Photocatalytic activate of titanium dioxide nanoparticles are improved by doping and reducing the size of nanoparticles up to a critical size. Theoretical works on these nano structures of TiO2 are limited. In this work, we have studied the electronic, magnetic and stability of TiOx nanowires. We have performed calculations on a number of different possible wire geometries to find the ground state of very thin TiOx nanowire. All TiO2 wires exhibit semiconductor behavior having band gaps in the range of 0.8–3.68 eV. Unlike TiO2, both metallic and semiconducting TiO wires exist. [1] O. Bikondoa, C. L. Pang, R. Ithnin, C. A. Muryn, H. Onishi, and G. Thornton, Nature Marerials 5, 189 (2006); S. Wendt, J. Matthiesen, R. Schaud, E. K. Vestergaard, E. Lægsgaard, F. Besenbacher, and B. Hammer, Phys. Rev. Lett. 96, 066107 (2006); I. M. Brookes, C. A. Muryn, and G. Thornton, Phys. Rev. Lett. 87, 266103 (2001). [2] C. P. Kumar, N. O. Gopal, T. C. Wang, Ming-Show Wong, and S. C. Ke, J. Phys. Chem. B 110, 5223 (2006). [3] M Alam, Hee-Tae Jung, and O-Bong Yang, J. Phys. Chem. B 110, 6626 (2006). [4] Y. Mao and S. S. Wong, JACS 128, 8217 (2006). [5] C. Burda, Y. Lou, X. Chen, A. C. S. Samia, J. Stout, and J. L. Gole, Nano Lett 3, 1049 (2003); S. J. Stewart, M. F. Garcia, C. Belver, B. S. Mun, and F. G. Requejo, J. Phys. Chem. B 110, 16482 (2006).




47

P14

Electronic and mechanical properties of molybdenum selenide type nanowires

D. Cakir, E. Durgun, O. Gulseren, and S. Ciraci

Department of Physics, Bilkent University, 06800 Ankara

Using the first-principles plane wave pseudopotential method within density functional theory, we have systematically investigated structural, electronic and mechanical properties of M2Y6X6, Y6X6 (X = Se, Te, S, and Y = Mo, Cr, W, and M = Li, Na) nanowires and bulk phase of M2Y6X6. We found that not only MoX6, but also transition metal and chalcogen atoms lying in the same columns of Mo and Se can form stable nanowires consisting of staggered triangles of Y3X3. We have shown that all wires have nonmagnetic ground state in their equilibrium geometry. Furthermore, these structures can be either a metal or semiconductor depending on the type of chalcogen element. All Y6X6 wires with X = Te atom are semiconductors. Mechanical stability, elastic stiffness constants, breaking point and breaking force of these wires have been calculated in order to investigate the strength of these wires. Ab initio molecular dynamic (MD) simulations are performed at 500 K for selected wires. General structure of these wires remain unchanged at high temperature. Adsorption of H, O, and transition metal atoms like Cr and Ti on Mo6Se6 have been investigated for possible functionalization. All these elements interact with Mo6Se6 wire forming strong chemisorption bonds, and permanent magnetic moment is induced upon the absorption of Cr or Ti atoms. Molybdenum selenide-type nanowires can be alternative for carbon nanotubes, since the crystalline ropes consisting of one type of (M2)Y6X6 structures can be decomposed into individual nanowires by using solvents, and an individual nanowire by itself is either a metal or semiconductor and can be functionalized.


48

P15

MgCxB2–x ve Mg1–xAlxB2 için iki-bandlı Eliashberg teorisiyle kritik sıcaklık hesabı

I. N. Askerzade 1, D. Kanbur 1,*, A. Kılıç 1,2, ve N. Güçlü 3

1 AnkaraÜniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06100 Ankara 2 NiğdeÜniversitesi, Fen–Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 51100 Niğde

3 GaziosmanpaşaÜniversitesi, Fen–Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 60240 Tokat

Elektron–fonon etkileşme parametresinin ara değerlerinde iki bandlı Eliashberg teorisi kullanılarak MgCxB2–x ve Mg1–xAlxB2’nın kritik sıcaklıkları hesaplandı. Bu hesaplama x katkılamasının literatürdeki değerleri için tekrarlandı. Elektron–fonon etkileşme parametre-lerinin değerleri, literatürde belli olan hesaplardan alındı. x ile kritik sıcaklığın bağımlılığı iki bandlı Eliashberg teorisi kapsamında incelendi. MgCxB2–x ve Mg1–xAlxB2 ’nın deneysel verileri ile karşılaştırıldı. Kritik sıcaklığın iki bandlı Eliashberg teorisinde analitik çözümünün, deneysel sonuçlarla uyum içerisinde olduğu gösterildi. Bu çalışma TÜBİTAK 104T522 No’lu araştırma projesince desteklenmiştir.


49

P16

Ergime noktası yakınında karbon tetraklorit için Pippard bağıntıları

D. Kaya ve H. Yurtseven

Fizik Bölümü, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, 06531 Ankara

Burada ergime noktasına yakın deneysel veri kullanarak Pippard bağıntılarını oluşturuyoruz. Özısı CP’nin ısısal genleşme αP ile doğrusal değişimi (birinci Pippard bağıntısı) ve ayrıca αP’nin eşsıcaklıklı sıkıştırılabilirlik κT ile doğrusal değişimi (ikinci Pippard bağıntısı) bu moleküler kristal için elde edilmiştir. Ergime noktasında doğrusal çizimlerden elde ettiğimiz hesaplanan dP/dT eğim değerleri, karbon tetraklorit için deneysel olarak ölçülen dP/dT değeri ile karşılaştırılmıştır.


50

P17

The ab initio study on the BaTe compound

E. Tunçel*, K. Çolakoğlu, Y. Ö. Çiftçi, and E. Deligöz

Department of Physics, Gazi University, Teknikokullar, 06500 Ankara * [email protected]

The first-principles calculations, based on norm-conserving pseudopotentials and density functional theory have been performed to investigate elastic, electronic, thermodynamic, and lattice dynamical properties of BaTe in rocksalt (B1) and CsCl (B2) structures. The calculated lattice parameters, elastic constants, and band structures are compared with the available experimental and the other theoretical results. We have, also, presented the pressure dependent behaviors of some related properties, such as the elastic constants and band gaps for the studied materials.


51

P18 PAA’nın nematik–izotropik (Nİ) faz geçişi için öz ısı ve ısısal genleşme hesabı

E. Kilit ve H. Yurtseven

Fizik Bölümü, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, 06531 Ankara

Bu çalışmada, mezofaz sıvı kristalik sistem olarak p-Azoksiyanizol (PAA) için nematik–izotropik (Nİ) faz geçişi yakınında (TC = 133.9 oC) sıcaklığın işlevi olarak öz ısı CP ve ısısal genleşme αP’yi hesaplıyoruz. Hesapladığımız CP, PAA’nın Nİ geçişi için TC’ye yakın deneysel öz ısıyla karşılaştırılmaktadır. TC üstünde ve altında hesaplanan ve gözlenen CP arasında bazı uyumsuzluklar vardır. Hesapladığımız αP bu sıvı kristalik sistemin önceden öngörülmüş ısısal genleşmeyle de karşılaştırılabilir.


52

P19

Effects of CdCl2 treatment on properties of CdTe thin films grown by evaporation at low substrate temperatures

E. Bacaksız *, M. Altunbaş 1, S. Yılmaz 1, M. Tomakin 2, and M. Parlak 3

1 Department of Physics, Karadeniz Technical University, 61080 Trabzon, Turkey 2 Department of Physics, Rize University, 53100 Rize, Turkey

3 Department of Physics, Middle East Technical University, 06531 Ankara, Turkey *[email protected]

In this work, we have investigated the structural and optical properties of CdTe thin films prepared at low substrate temperatures (200–300 K) following the annealing at 400 °C with or without CdCl2 treatment. The microstructural properties of the CdTe thin films were characterized by x-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). It was shown that the as-grown CdTe, the annealed sample as well as the CdCl2 treated sample had a zinc-blende structure with a preferred orientation along the [111] direction. SEM analysis have revealed that the grain size of the as-grown samples ranged between 200 nm (Ts = 200 K) and 500 nm (Ts = 300 K), respectively. Although these samples did not show much change in grain size upon annealing, the samples after the CdCl2 treatment showed a significant enlargement of the grains. Optical band gap measurements showed sharpening of the band edge upon annealing and a further sharpening after the CdCl2 treatment.


53

P20

Geniş band aralıklı ZnO’nun elektrokimyasal yöntemlerle büyütülmesi

Harun Güney, Emre Gür *, C. Coşkun, ve S. Tüzemen

Atatürk Üniversitesi, Fen ve Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 25240 Erzurum

Geniş ve direk bant aralıklı ZnO ince filmi, büyütme parametreleri değiştirilerek indiyum

kalay oksit (ITO) film üzerine elektrokimyasal işlemlerle büyütüldü. Yapılan denemeler

sonucunda en kaliteli filmlerin, 0.1 molarlık ZnCl2 çözeltisi kullanılarak, –0.9 V potansiyel

altında ve 5.2’lik pH değeri korunarak elde edildiği belirlendi. Bu şartların sağlandığı

büyütme hücresi içerisinden O2 gazı geçirilerek çözeltinin oksijence doygun olması ve

dolayısı ile büyüme verimin artırılması sağlandı. Bu şartlar altında büyütülen filmler, tavlama

işleminin numunenin optik ve yapısal özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması için, 300 oC’de 30 dk süreyle azot gazı (N2) ortamında tavlandı. Tavlanan ve tavlanmayan filmler

üzerinde yapılan x-ışını kırınımı sonuçlarından, filmlerin (101) tercihli yönelime sahip

oldukları ve tavlama işleminin (101) ve (100) piklerinin şiddetlerinde bir azalmaya sebep

olduğu gözlendi. Atomik Kuvvet Mikroskopisi (AFM) ölçümleri, tavlama işleminin,

büyütülen filmlerin yüzey morfolojileri üzerinde bir iyileşme olduğunu ortaya koydu.

Soğurma ölçümlerinden ise tavlanan filmin yasak enerji aralığı 3.37 eV olarak ve

tavlanmayan filmin yasak enerji aralığı 3.23 eV olarak hesaplandı. Yapılan termal uç metodu

ölçümleri ile tüm filmlerin n-tipi iletkenliğe sahip olduğu gözlendi.


54

P21

GaAs tabakaları ile kaplanmış (1×1) Si(110) yüzeyinin yapısal ve elektronik özellikleri

Emre Ersin 1 ve Bülent Kutlu 2

1 Fen Bilimleri Enst. İleri Teknolojiler, Gazi Üniversitesi, Teknikokullar, 06500 Ankara 2 Fizik Bölümü, Gazi Üniversitesi, Teknikokullar, 06500 Ankara

Bu çalışmada, yedi tabakalı (1×1) Si(110) yüzeyi üzerine 1, 2, ve 3 tabaka GaAs kaplandığında ortaya çıkan yapısal ve elektronik özelliklerdeki değişimler, ab-initio hesaplama yöntemi kullanılarak incelendi. Hesaplamalar CASTEP programı ile Genelleştirilmiş Gradyan Yaklaşımlı (GGA) Perdew–Burke–Ernzerhof (PBE) yerel fonksiyoneli ve ultrasoft sözde potansiyeli kullanılarak gerçekleştirildi. Si ve GaAs ilkel hücreleri için yapılan hesaplamalar sonucunda (1×1) Si(110) üzerine kaplanmış GaAs tabakaların geometri optimizasyonlarında kullanılacak kesim enerjisi Ekes.-ener = 180 eV ve k-nokta sayısı (2×2×1) olarak tespit edildi. Belirlenen şartlar altında, 10 Å vakum içeren 7 tabakalı (1×1) Si(110) yüzeyi oluşturularak geometri optimizasyonu ve enerji bant hesaplamaları yapıldı. Elde edilen enerji bant diyagramı incelendiğinde yüzeyde sallanan bağlar nedeniyle değerlik ve iletkenlik bantlarının çakışık olduğu görüldü. (1×1) Si(110) yüzeyi GaAs tabakaları ile kaplandığında değerlik ve iletkenlik bandındaki çakışma ortadan kalkmaktadır. Enerji bant diyagramlarında, Si(110) yüzeyi 1 tabaka GaAs kaplandığında Eg = 0.64 eV, 2 tabaka ile kaplandığında Eg = 0.52 eV, ve 3 tabaka ile kaplandığında Eg = 0.74 eV değerlerinde doğrudan geçişli yasak enerji aralığı oluşmaktadır.

1 tabaka GaAs 2 tabaka GaAs 3 tabaka GaAs

Yapılan hesaplamalar Si(110) yüzeyinin GaAs tabakaları ile kaplanabildiğini ve bunun sonucunda ~1 eV mertebesinde enerji bant aralığının oluştuğunu göstermektedir. Bu durum Si(110) yüzeyinin GaAs ile kaplanması durumunda alternatif elektronik–optoelektronik hibrid devrelerin yapılmasını mümkün kılacağını göstermektedir. [1] J. A. Rodriguez and N. Takeuchi, Phys. Rev. B 64, 205315 (2001). [2] H. M. Tütüncü, G. P. Srivastava, and J. S. Tse, Phys. Rev. B 66, 195305 (2002).


55

P22

İşlevselleştirilmiş karbon bazlı yapıların yüksek hidrojen depolama kapasiteleri

Engin Durgun 1, Salim Çıracı 1 ve Taner Yıldırım 2

1 Bilkent Üniversitesi, Fizik Bölümü, 06800 Ankara, Türkiye 2 NIST Center for Neutron Research, National Institute of Standards and Technology,

Gaithersburg MD 20899USA

Bu çalışmada hafif geçiş metalleri (Sc, Ti ve V) ile işlevselleştirilmiş düz zincir, grafin ve tek çeperli nanotüp gibi karbon bazlı yapıların hidrojen depolama kapasiteleri incelenmiştir. Yoğunluk fonksiyoneli kuramı kullanılarak yapılan hesaplarda geniş çaplı nanotüplerin iç çeperlerinin de geçiş metali tutabileceği ve böylece hidrojen depolama kapasitesinin daha da artırılabileceği bulunmuştur. İncelenen yapılarda depolanan hidrojenin kütle oranı %8 – 9’lara ulaşmış ve pratik uygulamar için öngürülen % 6 civarında olan minimum kriter aşılmıştır. Bunlara ek olarak incelenen yine hafif geçiş metalleri ile işlevselleştirilmiş “etilen” molekülü-nün hidrojen depolama kapasitesi ise %14’lere ulaşmıştır. Ayrıca yapılan moleküler dinamik hesapları, tüm incelenen sistemlerin oda sıcaklığında kararlı olduklarını ve daha yüksek sıcaklıklarda hidrojen moleküllerini serbest bırakabileceklerini göstermiştir.

[1] T. Yildirim and S. Ciraci Phys. Rev. Lett. 94, 175501 (2005). [2] E. Durgun, T. Yildirim, and S. Ciraci, Phys. Rev. B (gönderildi). [3] E. Durgun, T. Yildirim, and S. Ciraci, Phys. Rev Lett. (gönderildi).


56

P23

Fe ve Mn katkılanan Tb5Si2Ge2 üstün manyetokalorik alaşımının yapısal ve manyetik karakterizasyonu

E. Yüzüak, Y. Elerman, ve A. Yücel

Ankara Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Fizik Mühendisliği Bölümü, Ankara Soğutma ve ısıtma teknolojisindeki talepler doğrultusunda, son yıllarda manyetokalorik etki gösteren malzemeler üzerine yapılan çalışmalar hızla artmıştır. Manyetokalorik etki manyetik soğutma teknolojisinin temelini oluşturması nedeniyle, günümüzde büyük önem kazanmıştır. Manyetik soğutucular, az enerji tüketmeleri, yüksek verime sahip olmaları ve çevre dostu olmaları gibi özelliklerinden dolayı geniş kullanım alanları bulabilecek bir soğutma teknolojisidir. Manyetokalorik etki uygulanan manyetik alanın oranına bağlı olarak, manyetik malzemenin sıcaklığında meydana gelen değişimdir. Adiyabatik (eş-entropi) durumda bulunan ferromanyetik bir malzemenin üzerine manyetik alan uygulandığında malzemenin sıcaklığı artar, manyetik alan kaldırıldığında ise malzemenin sıcaklığı azalır [1]. Manyetokalorik etkinin büyüklüğü; adiyabatik sıcaklık değişimi ya da eş-ısıl manyetik entropi değişimi ile tanımlanmaktadır. Ferromanyetik bir malzeme manyetik alana girdiğinde, alanın etkisiyle manyetik momentler düzenlenir ve bunun sonucunda manyetik entropi azalır. Adiyabatik durumda entropi sabit kalacağı için, manyetik entropideki azalma, örgü ve elektronik entropisinde arışa neden olur. Örgü ve elektronik entropisindeki bu artışın sonucunda atomlar, daha büyük genlikte titreşimler yaparlar ve malzemenin sıcaklığında artış olur. Manyetik alan kaldırıldığı zaman ise, manyetik momentler eski düzensiz durumlarına geri dönerler. Örgü entropisinin azalması, malzemenin soğumasına neden olur [2]. Bu çalışmada, üstün manyetokalorik etki gösteren Tb5Si2Ge2 alaşımına bazı geçiş elementleri katkılanarak, yeni oluşan alaşımların faz geçişleri, Curie sıcaklıkları ve manyetik entropi değişimleri incelenmiştir. Tb5Si1–xGe1–x R2x (R = Fe, Mn) alaşımları 2x = 0, 0.05, 0.08, 0.1 kompozisyonlarında hazırlanmıştır. Bütün alaşımlar, alaşımları oluşturan elementlerin argon atmosferi altında ark fırınında, su soğutmalı bakır pota içinde ergitilmesi ile ede edilmiştir. X-ışını toz kırınım deneyleri, CuKα1,2 hedefli Rigaku D-Max 2200 modelindeki toz kırınım difraktometresinde yapılmıştır. 3K–350K aralığındaki sıcaklığa bağlı mıknatıslanma ve 0–5T aralığındaki manyetik alana bağlı mıknatıslanma ölçümleri ise Quantum Design PPMS cihazı ile yapılmıştır. X-ışını kırınım deneyleri sonucunda, Si ve Ge atomlarının yerine Mn ve Fe atomları girdikçe, birim hücre hacimlerinde değişim gözlemlenmiştir. Katkılanan Mn ve Fe atomları, Curie sıcaklığında keskin bir değişime neden olmamıştır. Katkılanan Fe ile manyetokalorik etkinin uygulamaya yönelik bir problemi olan histerisis kayıpları azaltılmıştır ve manyetokalorik etkinin büyüklüğünü korunmuştur [3]. Mn katkılanarak ise, manyeto-kalorik etkinin bir büyüklüğü olarak tanımlanan manyetik entropi değişiminde, bu sistemde bugüne kadar literatürde gözlemlenen en yüksek değer elde edilmiştir [4]. [1] V. K. Percharsky and Jr. K. A. Gschneidner, Phys. Rev. Lett. 78, 4494 (1997). [2] Tishin, A.M. and Y. I. Spichkin, “The Magnetocaloric Effect and Its Applications” (Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia, 2003). [3] V. Provenzano, J. Alexsander Shapiro, and Robert D. Shull, Nature 429, 853 (2004). [4] Morellon L., Magen C., Algerabel A., Ibara M., and Ritter C., Appl. Phys. Lett. 79, 1318 (2001).


57

P24

Lületaşının dielektrik özelliklerinin incelenmesi

Ertuğrul İzci

Anadolu Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 26570 Eskişehir [email protected]

Lületaşı, sulu magnezyum silikat olan bir kil mineralidir. Kil mineralleri, dielektrik

malzemeler sınıfındadır. Dielektriklerde serbest elektronlar yoktur veya oldukça azdır.

Bundan dolayı elektriksel iletim, iyonların hareketi ile oluşur. Killerin elektriksel iletimi,

yapılarındaki değişebilir katyonlara ve yapıdaki su içeriğine bağlıdır. Killer iyonik iletkendir.

Bu çalışmada, lületaşının bağıl permitivitesi (εr) ve dielektrik kayıp faktörü (tanδ), alternatif

akımda frekansın fonksiyonu olarak, 10 Hz – 1 MHz aralığında HP 4192A analizörü

kullanılarak ölçüldü. Sonuçlar, çok iyi bilinen katı yalıtım malzemelerinin bağıl dielektrik

özellikleri ile karşılaştırıldı.

Anahtar Sözcükler: Bağıl dielektrik sabiti; dielektrik kayıp faktörü; lületaşı.

mailto:[email protected]


58

P25 Metal hidrit nanoparçacıkların sentezi ve hidrojen depolama özelliklerinin

incelenmesi

Esin Uçar

Fizik Mühendisliği Bölümü, Hacettepe Üniversitesi, Beytepe, 06800 Ankara Nanoboyutlu MgH2 ve Mg2NiH4 hidrit malzemeler, metalik magnezyum ve nikelin hidrojen ile basınçlandırılmış paslanmaz çelik hazne içerisinde mekanik öğütme tekniği kullanılarak öğütülmesiyle hazırlandı. Örneklerin tanecik boyutları ve yapısal analizi x-ışınları toz kırınımı kullanılarak yapıldı. Öğütme süresi, öğütme hızı, bilye kütlesi-örnek kütlesi oranı, uygulanan hidrojen basıncı gibi parametrelerin parçacık boyutuna ve hidrojen depolama miktarına olan etkileri incelendi. Hidrit oluşum sıcaklığı normalde 250 – 300 oC iken bu yöntemle tek adımda ve oda sıcaklığında hidrit malzemeler elde edildi. Ayrıca artan nikel oranı ile örneklerde hidrojen soğurma süresinin kısaldığı gözlendi.


59

P26

First principle modelling of infrared spectrum of aminoacids

Ethem Aktürk 1, Oğuz Gülseren 2, and Tarık Çelik 1

1Hacettepe Üniversitesi, Fizik Mühendisliği Bölümü, Beytepe, 06800 Ankara 2Bilkent Üniversitesi, Fizik Bölümü, Bilkent, 06800 Ankara

The theoretical infrared spectrum of aminoacids, alaninedipeptide and leucine were computed using first principle calculations. Ab initio calculations based on density functional theory (DFT) have been carried out within both local density approximation (LDA) and generalized gradient approximation (GGA). Firstly, we determined stable conformations. After that, the low-frequency dielectric tensor of aminoacids was determined by using linear response theory. The infrared spectrum was calculated using a model. The results of our calculations have been compared with available experimental data. This comparison show that a remarkable agreement was obtained especially on some bonds, particular biochemical importance, which are the so-called amide I and II vibrational bands between 1700 and 1500 cm–1, representing the amide backbone of peptides and proteins. This agreement provides a firm basis for interpretation of IR spectrum of aminoacids in terms of structural parameters. Keywords: First principle, IR spectrum, alaninedipeptide, leucine.


60

P27

Electrical conductivity, thermoelectric and metal–semiconductor contact properties of an organic semiconductor based on polyaniline prepared in

ionic liquid

F. Yakuphanoglu 1,* and B. F. Senkal 2

1 Fırat University, Faculty of Arts and Sciences, Department of Physics, 23119 Elazığ

2 İstanbul Technical University, Department of Chemistry, Maslak, İstanbul

The electrical conductivity, thermoelectric power and metal–semiconductor contact properties of the polyaniline prepared in ionic liquid have been investigated. The electrical conductivity of the PANI increases with increasing temperature. The Seebeck coefficient of the PANI decreases with increasing temperature. The electrical conductivity and thermoelectric power results suggest that the PANI is a p-type semiconductor polymer. The Al/PANI Schottky diode was fabricated. The ideality factor n and barrier height φB values of the diode at 298 K were found to be 2.78 and 0.85 eV, respectively. The Gaussian distribution function was suggested for describing barrier height inhomogeneities. The standard deviation of the barrier height distribution σo indicates the presence of the interface inhomogeneities. The φB value obtained from C–V measurement is higher than that of the φB value obtained I–V measurements. The C–V curve at low frequency (10 kHz) shows a peak at around 0.9 V due to the contribution from the interface states present at the Schottky interface. The interface density Dit is determined from C–V characteristics and ranges from 0.75×1011 eV–1cm–2 to 1.32×1011 eV–1cm–2.

Keywords: Organic semiconductor, polyaniline, thermoelectric power, Schottky diode

*Bu çalışma TÜBİTAK 105T137 nolu proje tarafından desteklenmiştir.


61

P28

Electrical characterization of ITO/n-ZnO/FSS/Au heterojunction diode by current–voltage and capacitance voltage methods

Mujdat Caglar 1, Saliha Ilican 1, Yasemin Caglar 1, and Fahrettin Yakuphanoglu 2

1 Anadolu University, Faculty of Sciences, Department of Physics, 26470 Eskişehir

2 Fırat University, Faculty of Arts and Sciences, Department of Physics, 23169 Elazığ ITO/n-ZnO/FSS/Au heterojunction diode has been fabricated for the first time and the

electronic properties of the diode were characterized by I–V and C–V characteristics. The

ideality factor, saturation current and the barrier height for the forward bias have been

calculated. The ideality factor and the junction built-in potential deduced from I–V and C–V

plots are 2.81 and 1.30 V at room temperature, respectively. The heterojunction showed non-

ideal behavior of I–V characteristics with an ideality factor higher than unit at room

temperature.

Keywords: Zinc oxide, heterojunction diode, ideality factor.


62

P29

Asimetrik modülasyon katkılı simetrik çift Ga1-x AlxAs-GaAs kuantum kuyusunun bant bükülmeleri ve altbant yapısı

F. Ungan 1,Y. Ergün 2, ve İ. Sökmen 3

1 Cumhuriyet Üniversitesi, Fizik Bölümü, 58140 Sivas 2 Anadolu Üniversitesi, Fizik Bölümü, Eskişehir 3 Dokuz Eylül Üniversitesi, Fizik Bölümü, İzmir

Bu çalışmada, simetrik çift kare kuvantum kuyularında asimetrik modülasyon katkılamanın etkisi teorik olarak araştırılmıştır. Altbant yapısını elde etmek için Schrödinger ve Poisson denklemleri kendi içinde tutarlı (self-consistent) olarak çözülmüştür. Yapılan kendi içinde tutarlı hesaplamalardan kuşatma potansiyelinin, altbant enerjilerinin ve altbant yerleşimlerinin asimetrik modülasyon katkılamaya bağlı olarak değiştiği görülmüştür.


63

P30

Solid–liquid interfacial energy for solid Zn in Cd–Zn liquid solutions

F. Meydaneri 1, B. Saatçi 1, M. Özdemir 2, and M. Gündüz 1

1Deparment of Physics, Faculty of Arts and Sciences, University of Erciyes, 38039 Kayseri 2Deparment of Chemistry, Faculty of Arts and Sciences, University of Erciyes, 38039 Kayseri

The equilibrated grain boundary groove shapes for the Zn solid solution in Cd–Zn liquid solutions were directly observed. From the observed grain boundary groove shapes, the Gibbs–Thomson coefficient for solid Zn (Cd-85 wt. % Zn) in Cd–Zn liquid solutions has been determined to be (2.51 ± 0.16)×10–8 Km with a direct method. The solid–liquid interfacial energy between solid Zn and Cd–Zn liquid solution has been obtained to be (166.81 ± 19.23) mJ/m2 from the Gibbs–Thomson equation. The grain boundary energy for the same alloy has been calculated as (320.23 ± 40.19) mJ/m2 from the observed grain boundary groove shapes. The thermal conductivities of the solid and liquid phases for Cd-98.7 wt. % Zn system have also been measured.


64

P31

Ab initio study of structural, electronic and dynamical properties of ScAuSn

F. Soyalp, Ş. Uğur, and G. Uğur

Gazi Üniversitesi, Fen–Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500 Ankara, Türkiye

The structural and electronic properties of ScAuSn in the space group F 4 3m have been studied, using density functional theory within the generalized gradient approximation. The calculated lattice constant for ScAuSn is found to be in good agreement with its experimental value. We have also carried out band structure and density of states calculations for ScAuSn. Phonon dispersion curves and density of states were calculated by employing a density functional perturbation theory. We have also presented atomic displacement patterns of optical phonon modes at the Brillouin zone center.


65

P32

Polipirol (PPy) iletken polimerinde sürünmenin sertlik ve elastik modülüne etkisi

F. Yılmaz 1,*, O. Uzun 1, O. Şahin 2, N. Başman 1, U. Kölemen 1, ve N. Sünel 1

1Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 60240 Tokat 2Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 32260 Isparta

Çentik testi esnasında, malzemenin sabit bir yük altındayken plastik olarak akmaya

(yerdeğiştirmeye) devam etmesi, sürünme (creep) olarak adlandırılır. Özellikle bazı yumuşak

viskoelastik malzemelerde, sabit bir yük altında bekletme olmasa da, yükün kaldırılmaya

(boşaltılmaya) başlandığı ilk anlarda çentilen bölge içerisindeki plastik akış devam eder. Bu

durum boşaltma eğrisinin başlangıcında burun (nose) oluşumuna, bunun sonucu olarak da

boşaltma eğrisinin belli bir kesrine çizilen teğetin eğiminden hesaplanan kontak katılığı (S) ve

elastiklik sabitinin (Er) negatif çıkmasına neden olur. Yapılan çalışmalar, burun gözlenmese

bile sürünme davranışının gözlendiği numunelerde kontak katılığının olması gerekenden daha

yüksek çıkabileceğini, dolayısıyla sürünme davranışının gözlendiği viskoelastik numunelerde

kontak katılığı hesaplamalarının düzeltilmesi gerektiğini bildirilmiştir [1, 2].

Bu çalışmada, elektrokimyasal yöntemle sentezlenen p-toluensülfonik asit (PTSA) katkılı

Polipirol (PPy) viskoelastik malzemesinin yük–yerdeğiştirme eğrileri derinlik duyarlı

mikroçentik cihazıyla farklı yükler altında (20, 30, 40, 50, 60 ve 70 mN) elde edildi. Her bir

yükleme işlemi için maksimum yükte 70 s bekletilerek yapılan çentme deneylerinde, sürünme

davranışının etkin olduğu gözlendi. Düzeltilen kontak katılığı değerleri kullanılarak

hesaplanan Hd ve Er değerlerinin yüke bağlı olarak değiştiği (çentik boyutu etkisi; ISE)

görüldü. Gözlenen yüke bağımlılık, literatürde önerilen Geliştirilmiş Orantılı Numune Direnci

(MPSR) modeli ve Meyer yasası ile analiz edildi.

Kaynaklar: [1] A. H. W. Ngan and B. Tang, J. Mater. Res. 17, 2604 (2002). [2] G. Feng and A. H. W. Ngan, J. Mater. Res. 17, 660 (2002). Desteklerinden dolayı Devlet Planlama Teşkilatına (Proje No: 2003K120510) teşekkür ederiz.


66

P33

MgB2 süperiletkeninin mekanik özellikleri üzerine tavlama sıcaklığı etkisinin enerji yaklaşımı metodu ile incelenmesi

F. Yılmaz 1,*, O. Uzun 1, O. Şahin 2, U. Kölemen 1, B. Koçhan 3, ve E. Yanmaz 3

1 Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Fen–Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 60240 Tokat 2Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen–Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 32260 Isparta 3 Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen–Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 61080 Trabzon

MgB2 yüksek sıcaklık (HTC) süperiletkeninin, çeşitli fiziksel özellikleri ve süperiletkenlik mekanizmaları üzerine yapılan çalışmalarda, malzemenin, düşük sıcaklıklarda yüksek kritik akım yoğunluğu (Jc) ve yüksek tuzaklanmış manyetik alan (Hc) gösterdiği tespit edilmiştir [1]. Diğer taraftan endüstriyel uygulamalarda kullanılacak süperiletken malzemelerin; sertlik, elastiklik, kırılma tokluğu, süneklik gibi mekanik özellikleri ve bu özelliklerin doğru şekilde belirlenebilmesi, Jc ve Hc kadar büyük öneme sahiptir [2]. Son 10 yıldır derinlik duyarlı mikro/nanoçentik cihazlarının geliştirilmesi, malzemelerin dinamik sertlik (Hd) ve elastiklik sabiti (Er) gibi mekanik özelliklerini daha güvenilir olarak belirleme imkânı sağlamıştır [3]. Bu çalışmada, geleneksel katıhal tepkime yöntemiyle üretilen, farklı sıcaklıklarda (800, 850, 900, 950 ve 1000 oC) tavlanmış MgB2 süperiletken malzemesinin mekanik özellikleri (sertlik ve elastik sabiti), derinlik duyarlı mikroçentik (DDM) cihazıyla incelendi. Her bir numuneye 1200 mN’luk maksimum yük uygulanarak yük–yerdeğiştirme eğrileri elde edildi. Elde edilen yük–yerdeğiştirme eğrilerinden, numunelerin Hd ve Er değerleri enerji yaklaşımı metoduyla hesaplandı. Tavlama sıcaklığının artması ile birlikte Hd ve Er değerlerinin azaldığı tespit edildi. Kaynaklar: [1] C. Buzea and T. Yamashita, Supercond. Sci. Technol. 14, 115 (2001). [2] U. Kölemen, O. Uzun, M. A. Aksan, N. Güçlü, and E. Yakıncı, J. of Alloys and Comp. 415, 294

(2006). [3] O. Uzun, U. Kölemen, S. Çelebi, N. Güçlü, J. of the Euro. Ceramic Soc. 25, 969 (2005). Desteklerinden dolayı Devlet Planlama Teşkilatına (Proje No: 2003K120510) teşekkür ederiz.


67

P34

Hızlı katılaştırılmış Al-%12Si-%XSb (X=0.5, 1.0) alaşımlarının mekanik özelliklerinin derinlik duyarlı mikroçentik yöntemi ile incelenmesi

F. Yılmaz 1,*, O. Uzun 1, O. Şahin 2, U. Kölemen 1

1 Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Fen–Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 60240 Tokat 2 Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen–Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 32260 Isparta

Eriyik haldeki malzemelerin (yaklaşık 106 K/s lik bir hızla) aniden sıvı halden katı hale geçmesi hızlı katılaştırma olarak adlandırılır [1]. Bu yöntem, malzemelerin, kimyasal homojenliklerini ve katı çözünürlük sınırlarını artırmanın yanında tane boyutlarını da küçülttüğünden, geleneksel döküm yöntemiyle üretilenlere nazaran, malzemelerin mekanik performanslarını büyük ölçüde artırmaktadır [2]. Bu çalışmada, eriyik eğirme (MeltSpinning) metodu kullanılarak, farklı disk devir hızlarında (20 ve 40 m/s) hızlı katılaştırılan Al-%12Si-%XSb (X=0.5, 1.0) alaşımlarının bazı mekanik özellikleri (sertlik; Hd ve elastiklik sabiti; Er) araştırıldı. Üretilen alaşımların sertlik ve elastiklik sabitleri, Vickers uçlu derinlik duyarlı mikroçentik (DDM) cihazı kullanılarak farklı yükler altında (200, 400, 600, 800, 1000 ve 1200 mN) incelendi. Hd ve Er değerlerinin, uygulanan yüke bağlı olarak değiştiği (çentik boyutu etkisi; ISE) görüldü. Malzemelerin yükten bağımsız sertlikleri Geliştirilmiş Orantılı Numune Direnci (MPSR) modeline göre hesaplandı. Elde edilen sonuçlar bir arada değerlendirildiğinde, %0.5 Sb katkısının Hd ve Er değerlerini daha büyük oranda arttırdığı gözlendi. Bu durum, belirli bir kritik değerden sonraki Sb katkılarında, Sb atomlarının α-Al içerisinde çözünememesi ve/veya α-Al içerisinde aşırı miktarda çözünen Sb atomlarının kristal yapıyı aşırı zorlamasının bir sonucu olarak yorumlandı. Kaynaklar: [1] P. Duwez and R.H. Willens, Trans. of the Metallur. Soc. of AIME 227, 362 (1963). [2] O. Uzun, T. Karaaslan, and M. Keskin, J. of Alloys and Comp. 358, 104 (2003). Desteklerinden dolayı Devlet Planlama Teşkilatına (Proje No: 2003K120510) teşekkür ederiz.


68

P35

Temperature-dependent electrical characteristics of Au/Bi4Ti3O12/SiO2/Si(MFIS) structures

F. Parlaktürk 1,*, Ş. Altındal 2, M. Parlak 3, A. Agasiev 4

1Turkish Atomic Energy Agency, 06690, Lodumlu, Ankara, Turkey

2Physics Department, Gazi University, 06500, Ankara, Turkey 3Physics Department, Middle East Technical University, Ankara, Turkey 4Physics Department, Baku State University, Baku, 370145, Azerbaijan

Temperature dependent capacitance–voltage (C–V) and conductance–voltage (G/ω–V)

characteristics of the metal–ferroelectric–insulator–semiconductor (MFIS) structures have

been investigated in the temperature range of 80–400 K. Both the density of interface states

Nss and series resistance Rs were strongly temperature dependent. The high frequency

(1 MHz) C and G/w were measured between –8 V to 8 V and corrected for the effect of series

resistance Rs to obtain real MFIS capacitance Cc and conductance Gc/w using the Nicollian

and Goetzberger technique. The C–V and G/ω–V plots exhibit anomalous peaks at forward bias due

to the Nss and Rs effect. It has been experimentally determined that these peaks positions generally

shift towards accumulation region to inversion region and the peak values of the capacitance and

conductance, increases with increasing temperature. Also the distribution profile of Rs–V gives a

peak in the accumulation region. The temperature dependent C–V and G/ω–V characteristics

confirm that the Rs and Nss are important parameters that strongly influence the electric

parameters in MFIS structure.

Keywords: MFIS structure; temperature dependence; interface states; series resistance


69

P36

Temperature and frequency dependent dielectric properties of Au/Bi4Ti3O12/SiO2/Si(MFIS) structures

F. Parlaktürk 1,*, Ş. Altındal 2, M. Parlak 3, A. Agasiev 4

1Turkish Atomic Energy Agency, Lodumlu, 06690 Ankara, Turkey

2Physics Department, Gazi University, 06500 Ankara, Turkey 3Physics Department, Middle East Technical University, 06531 Ankara, Turkey

4Physics Department, Baku State University, Baku 370145, Azerbaijan

The dielectric properties of Au/Bi4Ti3O12/SiO2/Si (MFIS) structures were studied in the frequency range of 1 kHz–5 MHz and in the temperature range of 80–400 K. The frequency and temperature dependence of dielectric constant (ε'), dielectric loss (ε''), dielectric loss tangent (tanδ) and the ac electrical conductivity (σac) are studied for MFIS structures. The dielectric properties of MFIS structure were calculated from C–V and G–V measurements. Experimental results show that the ε' and ε'' are found to decrease with increasing frequency while σac is increased, and ε', ε'', tanδ and σac increase with increasing temperature. The interfacial polarization can be more easily occurred at low frequencies, and the number of interface state density between semiconductor/insulator interfaces, consequently, contributes to the improvement of dielectric properties of MFIS structure. It was found that both dielectric and conductivity were quite sensitive to temperature and frequency at relatively high temperatures and at low frequencies. Experimentally C–V–T, G/ω–V–T and C–V–f, G/ω–V–f characteristics confirmed that the surface states Nss, series resistance Rs and thickness of insulator layer (δ) are important parameters that strongly influence dielectric parameters and conductivity in MFIS structures.

Keywords: MFIS structure, dielectric properties, conductivity, temperature and frequency dependence.


70

P37

On the profile of frequency-dependent series resistance in Au/Bi4Ti3O12/SiO2/Si(MFIS) structures

Ş. Altındal 1,*, F. Parlaktürk 2, A. Agasiev 3, M. Parlak 4

1Physics Department, Gazi University, 06500 Ankara, Turkey

2Turkish Atomic Energy Agency, Lodumlu, 06690 Ankara, Turkey 4Physics Department, Baku State University, Baku 370145, Azerbaijan

3Physics Department, Middle East Technical University, 06531 Ankara, Turkey

The frequency dependent capacitance–voltage (C–V) and conductance–voltage (G/ω–V)

characteristics of metal–ferroelectric–insulator–semiconductor (MFIS) structures were

investigated by considering series resistance effect in the frequency ranges of 1 kHz–5 MHz

respectively. The distribution profile of Rs–V gives a peak in the accumulation region at low

frequencies and disappears with increasing frequencies. Experimental results show that the

values of Rs are significant only in the downward curvature of the forward bias C–V

characteristics and accumulation region, but the values of Nss are significant in both the

inversion and depletion region. At the same, both C–V and G/ω–V plots exhibit anomalous

peaks at forward bias due to the Nss and Rs and these peaks positions shift towards

accumulation region to inversion region with decreasing frequencies. Also the peak values of

the capacitance and conductance increases with decreasing frequencies. Frequency-dependent

C–V and (G/ω–V) characteristics confirm that the interface state density (Nss) and series

resistance (Rs) of the MFIS structures are important parameters that strongly influence the

electrical parameters of MFIS structures. In addition, the high frequency capacitance (Cm) and

conductance (Gm/ω) values measured under both reverse and forward bias were corrected for

the effect of series resistance to obtain the real capacitance of structures.

Keywords: MFIS structure, frequency dependence, series resistance, corrected Cc and Gc.


71

P38

Dört-boyutlu Ising modelinin Creutz cellular automaton ile simülasyonunda örgü boyutunu artırmanın sonlu örgü ölçekleme

denkleminden elde edilen kritik üsler üzerine etkisi

G. Mülazımoğlu Kızılırmak 1,*, A. Duran 2, Z. Merdan 3, and A. Günen 2

1 Ahi Evran Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Kırşehir 2 GaziÜniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Ankara

3 Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Tokat

Dört boyutlu Ising modelinin doğrusal boyutu L = 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 olan periyodik sınır şartlı soyut basit küp örgülerde, sonsuz örgü kritik sıcaklığı yakınında üç “bit”li demonlar kullanılarak Creutz “Cellular Automaton”ında simülasyonu yapıldı. Sonsuz örgü kritik sıcaklığında 4 ≤ L ≤ 14 için β= 0.5001(35) ve 10 ≤ L ≤ 16 için γ = 1.022(12) elde edildi. Elde edilen bu değerler renormalizasyon sonuçlarından elde edilen β= 0.5, γ = 1 değerlerle uyum halindedir.



72

P39

Thickness distribution, structural, electrical and dielectrical properties of Nd:YAG laser grown tantalum oxide films

G. Aygun 1,2, R. Turan 2, E. Atanassova 3

1 Department of Physics, Izmir Institute of Technology, Urla, 35430 Izmir, Turkey 2 Department of Physics, Middle East Technical University, Ankara 06531, Turkey

3 Institute of Solid State Physics, Bulgarian Academy of Sciences, Sofia 1113, Bulgaria Tantalum pentoxide (Ta2O5) thin films (20–45 nm) have been successfully grown by 1064

nm Nd:YAG laser oxidation of Ta deposited films on Si. The thickness distribution, FTIR

spectrum, dielectric and electrical properties of the layers have been studied. The effect of the

sputtered Ta film thickness, laser beam energy density and the substrate temperature on the

final Ta2O5 film structure has been determined. It has been established that the better oxide

layers obtained for the laser power in the range of 3.26 and 3.31 J/cm2 and the substrate

temperature around 350 oC. FTIR measurement represents that the Ta2O5 layers are

successfully obtained from the laser oxidation technique. MOS capacitors fabricated on the

grown oxide layers exhibited typical capacitance–voltage, conductance–voltage and current-

voltage characteristics. However, the density of oxide charges was found to be little bit higher

than the typical values of thermally grown oxides. The conduction mechanisms studies of the

capacitors show us that they obey the modified Poole–Frenkel mechanism. It is concluded

that the Ta2O5 films formed by the technique of Nd:YAG laser-enhanced oxidation at

relatively low substrate temperatures are potentially useful for device applications and their

properties can be further improved by post oxidation annealing process.


73

P40

Atomik boyutta fonon soğurumunun dinamiği

H. Sevinçli, S. Mukhopadhyay, R. T. Senger, ve S. Çıracı

Bilkent Üniversitesi, Fizik Bölümü, 06800, Ankara Sürtünme, ilk çağlardan beri bilinmekle birlikte ısınma ve malzeme kayıpları nedeniyle kaynak kayıplarının en önemli sebeplerindendir. Son yıllarda nano-fabrikasyon tekniklerinin de gelişmesiyle sıfıra yakın sürtünme katsayısına sahip yüzeyler geliştirilebilmiştir. Sürtünme sırasında kaybedilen enerjinin büyük kısmının birbiri üzerinde kayan yüzeylerde veya yüzeyler arasındaki moleküllerde uyarılan fononlar aracılığıyla gerçekleştiği bilinmektedir. Uyarılan yerel fonon dağılımının yüzeyce soğurulma mekanizması ve dinamiği sürtünme açısından anahtar bir role sahiptir. Bu çalışmada uyarılmış bir molekülün alttaşla zayıf etkileşim içerisinde olduğu farz edilip, değişik etkileşim modelleri ile bir, iki ve üç boyutlu alttaşların soğurma dinamiklerini kuvantum mekaniksel olarak inceledik. Denge dışı fonon dağılımına sahip bileşik sistemin dinamiğini çözmek için hareket denklemi tekniği, Fano–Anderson yöntemi ve Green fonksiyonu yöntemi olmak üzere üç farklı yöntem önerdik. Bu kuramsal çerçeve kullanılarak mikroskobik boyutta fonon boşalımı ile ortaya çıkan enerji soğurumunun geçiş sürelerinde ortaya çıkan özelliklerini inceledik. Geliştirilen kuramsal çerçeve, alttaş için herhangi durum yoğunluğu ve herhangi etkileşim modelini içerecek şekilde genelleştirilebilir.


74

P41

YNi2B2C ve HoNi2B2C ince filmlerinde bir ve iki bantlı süperiletkenliğin incelenmesi

H. Şahin 1 ve I. N. Askerzade 2

1 Fizik Bölümü, Fen–Edebiyat Fakültesi, Cumhuriyet Üniversitesi, 58140 Sivas, Turkey

2 Institute of Physics, Azerbaijan National Academy of Sciences, Baku AZ1143, Azerbaijan

Yüksek kritik sıcaklıklarının ve kritik manyetik alanlarının yanı sıra süperiletken fazda etkin iki düzen parametresinin var olması teorik ve deneysel çalışmaları genel formülü RNi2B2C ile verilen borocarbidlerde yöneltmiştir. Ginzburg ve Landau süperiletken fazın sıcaklık, taşıyıcı yoğunluğu ve kompleks bir düzen parametresi ile tanımlanacağını öngörmüşlerdir. Düzen parametresindeki değişimler eşuyum uzunluğu mertebesindeki uzunluklarda gerçekleşecektir. Eğer süperiletken materyal bir ince film ya da tel ise d<<ξ, düzen parametresi |Ψ| sabit olmak üzere |Ψ| exp(iθ) şeklinde tanımlanabilir. Bu biçimdeki tanımlama fiziksel olarak tüm süperlektronların aynı dalga fonksiyonu ile temsil edileceğine işaret eder. Yapılan çalışmada, düzen parametreleri arasındaki etkileşimleri de içeren G–L serbest enerji fonksiyonelini kullanarak iki bantlı süperiletken için süper akım yoğunluğu elde edilmiştir. Süperakım yoğunluğunun arttırılmasıyla süperakım hızı da artmaya başlayacaktır. Bu artış ise süperakım taşıyıcı yoğunluğunda azalmaya sebep olacaktır. Belli bir hız değerinden sonra iletim için daha fazla yük taşıyıcısı bulunamayacağından dolayı süperakımda azalma gözlenmeye başlanır. Bu maksimum akım değerine kritik akım yoğunluğu denilmektedir. Düşük sıcaklıklar için kritik akım yoğunluğunun sıcaklık bağımlılığı Jc(T) = Jc(0)(1–T/Tc

*)1/2 olarak elde edilir. İki bantlı süperiletkenler için yapılan hesaplamalar, her iki düzen parametresinin de kritik sıcaklıklarını içeren yeni bir geçiş sıcaklığının, Tc

* tanımlanması gerekliliğini ortaya koymuştur. Sıcaklığın azalması ile birlikte özellikle YNi2B2C için tek bantlı teorinin yetersiz kaldığı görülmektedir. HoNi2B2C numunesi ise tüm sıcaklık bölgesinde tek bantlı teorinin öngördüğü sıcaklık bağımlılığını sürdürmektedir. Bu deneysel veri her iki numune için süperiletkenlik mekanizmasının farklılıklar gösterdiğine işaret etmektedir. Özetle; düşük sıcaklıklar için iki bantlı teori kullanılarak kritik akım yoğunluğu için sıcaklık bağımlılığı (Tc

*–T)1/2 olarak elde edilmiştir ve bunun deneysel sonuçlar ile uyumlu olduğu gösterilmiştir. Bu sıcaklık bölgesinde HoNi2B2C ve YNi2B2C numunelerinde bir ya da iki bantlı süperiletkenlik mekanizmasının varlığı incelenmiştir. Bununla birlikte, kritik akım yoğunluğunun, Tc civavrındaki sıcaklıklarda tek bantlı ve iki bantlı teorinin aynı (Tc

*–T)3/2 sıcaklık bağımlılığına sahip olduğu gösterilmiştir.


75

P42 Nonlinear intersubband optical absorption of a Si δ-doped GaAs under an

electric field

Hasan Yıldırım

Bilkent Üniversitesi, Fizik Bölümü, Bilkent, 06800 Ankara We study the nonlinear intersubband optical absorption of a single Si delta-doped GaAs sheet placed in the middle of a GaAs quantum well and subjected to an electric field. The Schrödinger and Poisson equations are solved self-consistently for various electric field strengths. The self-consistent solutions provide us with the correct confining potential, the wave functions, the corresponding subband energies, and the subband occupations. The linear and the nonlinear optical intersubband absorption spectra are discussed within the framework of the density matrix formulation for various electric field strengths, well widths, and sheet thicknesses in which Si atoms distributed uniformly. We include both the depolarization and exciton shifts in calculations. The depolarization effect not only shifts the peak value but also makes the nonlinear absorption spectrum strongly asymmetric with the increasing intensity of the optical field. The blue-shift associated with the depolarization shift is decreased when the intensity is increased. The absorption line shape becomes more asymmetric at smaller well widths and thicker doping layers. The electric field restores the symmetry of the absorption line shape at larger well widths and thinner doping layers, but while decreasing the peak value of the line shape.


76

P43

On the profile of temperature and voltage dependent series resistance in the Al/p-Si Schottky barrier diodes (SBDs) with native insulator layer

H. Kanbur 1, Ş. Altındal 1, M. Parlak 2, and M. Çivi 1

1 Physics Department, Faculty of Arts and Sciences, Gazi University, 06500 Ankara

2 Physics Department, Middle East Technical University, 06531 Ankara

The capacitance–voltage–temperature (C–V–T) and conductance–voltage–temperature (G/w–V–T) characteristics of SBDs was investigated by considering series resistance effect in the temperature range of 80–300 K. The C–V–T and G/w–V–T characteristics confirm that the series resistance (Rs) of the diode is an important parameter that strongly influence the electric parameters of the devices. The high values of Rs at high temperatures may be attributed to the

excess capacitance resulting from the Nss in equilibrium with the semiconductor that can follow the ac signal. In summary, experimental results show that the Rs are important parameters that influences the (C–V–T) and (G/w–V–T) characteristics of SBDs.

Keywords: C–V and G–V characteristics, MIS structure, temperature dependence, series resistance.


77

P44

On the intersecting behavior of forward bias current–voltage (I–V) characteristics of Al/p-Si Schottky barrier diodes (SBDs) with native

insulator layer

Ş. Altındal 1, H. Kanbur 1, M. Çivi 1, M. Parlak 2

1 Physics Department, Faculty of Arts and Sciences, Gazi University, 06500, Ankara 2 Physics Department, Middle East Technical University, 06531 Ankara

In this study, we have investigated the intersection behavior of forward bias current–voltage (I–V) characteristics of Al/p-Si Schottky diodes with native insulator layer at room temperature. The crossing of the experimental semi-logarithmic lnI–V plots appears as an abnormality when seen with respect to the conventional behavior of ideal Schottky diodes. Experimental results show that this crossing of lnI–V curves is an inherent property of even Schottky diodes. It is shown that the values of series resistance Rs estimated from Cheung’s method were strongly temperature dependent and abnormally increased with increasing temperature. Sharp increase of the Rs was attributed to the locking of free charge at low temperatures. All these behaviors indicate that the thermionic emission (TE) cannot be the main current transport mechanism, especially at low temperatures.

Keywords: I–V characteristics, MIS structure, temperature dependence, surface states.


78

P45

İki ayrı yöntemle sentezlenen Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3Oδ süperiletkenlerine Nb katkılama etkileri

H. Özkan 1, N. Ghazanfari 1, H. Sözeri 2, ve A. Kılıç 1,3

1 Fizik Bölümü,Orta Doğu Teknik Üniversitesi, 06531 Ankara 2 TÜBİTAK–Ulusal Metroloji Enstitüsü, Gebze, 42471 Kocaeli

3 FizikBölümü,Niğde Üniversitesi, Niğde Saf ve Nb katkılanmış Bi1.6Pb0.4NbxSr2Ca2Cu3Oδ (x = 0.0 ile 0.3 arsı değişen) süper iletkenler katıhal tepkime ve amonyum nitrat eriyiği yöntemleriyle sentezlendi, yapısal ve süper iletkenlik özellikler karşılaştırılmalı incelendi. İki metodla sentezlenen örneklerde yüksek sıcaklık faz (Bi-2223) oranının Nb2O3 katkılama (x = 0.1 – 0.2) ile arttığı, bu artışın katıhal tepkime yönteminde çok daha etkin olduğu gözlendi. Bu yöntemle az oranda, (x = 0.1 – 0.2) Nb katkılama ile yüksek oranda (0.96) Bi-2223 fazı içeren örnekler elde edildi. Az oranda Nb katkılamanın örneklerin kritik sıcaklık ve kritik akımlarını artırdığı, ilave Nb katkısıyle kritik değerlerin hızla azalttığı gözlendi. En yüksek kritik değerleri sağlayan ideal Nb konsantrasyonu, katıhal yönteminde 0.1 amonyum nitrat yönteminde 0.2 olarak belirlendi.


79

P46

Ag2O ilaveli Bi-(Pb)-Sr-Ca-Cu-O süperiletken sisteminde tanelerin hacimsel kesri (fg)’nin manyetik alan ve frekans bağımlılığı

İ. Düzgün 1, F. İnanır 1, ve S. Çelebi 2

1 RizeÜniversitesi, Fen–Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 53100 Rize 2 Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen–Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 61080 Trabzon

Ag2O ilaveli Bi–(Pb)–Sr–Ca–Cu–O yüksek sıcaklık süperiletken sisteminde tanelerin hacimsel kesri ilave miktarıyla ilişkili olarak çeşitli alan ve frekansa göre etkileri incelendi. Sonuç olarak uygulanan alanın fonksiyonu olarak üç farklı numune için fg değerleri Hac artışı ile katkılı numunelerde artmaktadır. İncelemeler sonucunda frekansa bağımlılığında artıştaki değişim çok az olduğundan hemen hemen sabit kabul edilmiştir.


80

P47 MgB2 ve YNi2B2C’nın kritik sıcaklığının basınca bağlılığının mikroskopik

elektron–fonon teorisi kapsamında incelenmesi

I. N. Askerzade 1,4, D. Kanbur 1, A. Kılıç 1,2, ve N. Güclü 3

1 AnkaraÜniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, 06100 Ankara 2 Niğde Üniversitesi, Fen–Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 05100 Niğde

3 Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Fen–Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 60240 Tokat 4 TOBB–ETÜ, Fen Fakültesi, Soğütözü, 06560 Ankara

İki bandlı süperiletkenler olan magnezyum diboride MgB2 ve yittrium borokarbid YNi2B2C bileşiklerinin kritik sıcaklıkları Tc, elektron–fonon etkileşme parametresinin ara değerlerinde, mikroskobik Eliashberg teorisi kullanılarak hesaplandı. Bu işlem bileşiklere uygulanmış basıncın farklı değerleri için tekrarlandı. Kritik sıcaklığın basınca bağlı olarak değişimi Tc(P), mikroskobik veriler kullanılarak, iki bandlı Eliashberg teorisi kapsamında incelendi. Elde edilen teorik değerler ile literatürdeki deneysel veriler karşılaştırıldı. Kritik sıcaklık Tc için mikroskobik elektron–fonon teorisinin analitik çözümünün, literatürdeki deneysel sonuçlarla uyum içinde olduğu tespit edildi. Bu çalışma TÜBİTAK 104T522 no’lu araştırma projesince desteklenmiştir.


81

P48

Photoluminescence in layered Tl2In2Se3S semiconductor

I. Kocer, K. Goksen, N. M. Gasanly, and R. Turan

Physics Department, Middle East Technical University, 06531 Ankara

Measurements of PL spectra as a function of temperature and laser excitation intensity give

considerable information on the nature of the recombination mechanisms. PL spectra of

Tl2In2Se3S crystals were excited by green line (λ = 532 nm) of a continuous frequency-

doubled YAG:Nd3+ laser. The emission band spectra have been studied in the temperature

range of 25–63 K and the wavelength region of 570–700 nm. A broad photoluminescence

band centered at 633 nm (1.96 eV) was observed at T = 25 K. The peak position of emission

band shows several degrees of red shift, the full-width-at-half-maximum increase and the

peak intensities decrease with increasing temperature. Radiative transitions from shallow

donor level located at 0.03 eV below the bottom of conduction band to deep acceptor level

located at 0.23 eV above the top of the valence band were suggested to be responsible for the

observed PL band. Variation of emission band has been studied as a function of excitation

laser intensity in the 2.7 to 111.4 mW cm–2 range. From analysis of PL spectra we obtained

the information about the peak energy positions and intensities of emission band. Our analysis

reveals that the peak energy position changes with laser excitation intensity (blue shift). The

behavior of the emission band is in agreement with the idea of inhomogenously distributed

donor–acceptor pairs for which increasing excitation intensity leads to blue shift of the band

by exciting more pairs that are closely spaced. Sublinearly dependence of emission band

intensity on the laser excitation intensity confirms our assignment that the observed emission

band is due to donor–acceptor pair recombination. From x-ray powder diffraction and optical

absorption study, the parameters of monoclinic unit cell and the energy of indirect band gap

were determined, respectively.


82

P49

Excitation intensity- and temperature-dependent photoluminescence in Tl4In3GaSe8 chain crystals

K. Goksen 1, N. M. Gasanly 1, R. Turan 1, H. Ozkan 1, and M. Caferova 2

1 Department of Physics, Middle East Technical University, Ankara, Turkey

2 Department of Physics, Azerbaijan Petrol Academy, Baku, Azerbaijan

The photoluminescence (PL) spectra of Tl4In3GaSe8 chain crystals have been studied in the

temperature (16–300 K) and the wavelength (535–740 nm) ranges. The chemical composition of Tl4In3GaSe8 crystals was determined by Energy Dispersive Spectroscopic Analysis (EDSA) using JSM-6400 Electron Microscope. PL spectra were excited by green line (λ = 532 nm) of a continuous frequency-doubled YAG:Nd3+ laser. PL spectra in the region 535–740 nm were measured using a “Oriel MS257” monochromator with a grating of 1200 grooves/mm and 3.22 nm/mm dispersion, and “Hamamatsu S7010-1008” FFT–CCD Image Sensor with single stage electric cooler. The resolution of the PL experimental system was better than 3 meV. Sets of neutral density filters were used to adjust the laser excitation intensity. Two emission bands centered at 589 nm (2.10 eV, A-band) and 633 nm (1.96 eV, B-band) were observed in the PL spectra at T = 16 K. Variations of both bands have been investigated in wide range of laser excitation intensity (3×10−4 − 1.2 Wcm−2). The variations of the spectra with excitation intensity and temperature suggest that the transitions from two upper conduction bands to the acceptor levels with activation energies 0.03 and 0.01 eV, respectively, can be responsible for the observed bands in Tl4In3GaSe8 crystal, which is non-transparent in the visible range. Sublinearly increase of the emission bands intensity in Tl4In3GaSe8 with the excitation intensity confirms our assignment of these bands to the free-to-bound recombination. As the studied crystals were not intentionally doped, the acceptor states are thought to originate from uncontrolled impurities and point defects, created during crystal growth.


83

P50

Electrical and thermal transport properties of Pb–Cd alloys

M. Ari, B. Saatçi, and M. Gündüz

Department of Physics, Faculty Arts and Sciences, Erciyes University, 38039 Kayseri

The electrical and thermal transport properties of Pb–Cd alloys have been investigated for three different compositions (Pb-50 % wt. Cd, Pb-95 % wt. Cd and Pb-5 % wt. Cd). The electrical conductivity measurements were obtained by using a standard DC four-point probe method on circular-shape samples in the temperature range 300 – 650 K. It has been observed that the resistivity of samples increases linearly and the electrical conductivity decreases exponentially with temperature. In addition, thermal conductivity of Pb–Cd alloys has been determined by employing the experimental electrical conductivity results and the Weidemann–Franz relation. It has been found that, the electronic component contribution of thermal conductivity dominates the thermal conduction processes at T < 420 K. At T > 420 K, the phonon component contribution starts to affect the process. A transition has been observed between the electronic and phonon component of thermal conductivity at T = 420 K. The thermal conductivity results were compared with the available other results and a good agreement has been obtained between the results in the temperature range T < 420 K. At T > 420 K, the calculated results deviate with the results of other studies. The temperature coefficient has been also determined, which is independent with the composition of Pb and Cd.


84

P51

Islak öğütme yöntemiyle hazırlanan ZnFe2O4 nanoparçacıklarda süperparamanyetizma

M. Burak Kaynar 1,*, Sadan Özcan 1, Tezer Fırat 1, ve Ismat Shah 2

1 Hacettepe Üniversitesi, Fizik Mühendisliği Bölümü, Beytepe, 06800 Ankara, Türkiye 2 University of Delaware, Department of Physics, Newark, USA

Çinko ferrit nanoparcacıklar metalik demir ve metalik çinko kullanılarak ıslak öğütme yöntemiyle hazırlandı. Örneklerin yapısal ve manyetik özellikleri x-ışını toz kırınımı ve titreşen örnek magnetometresi kullanılarak incelendi. Öğütme süresi 2 saatten 36 saate kadar arttırıldığında tanecik büyüklüğünün 25 nm’den 14 nm’ye kadar düştüğü, gerilmenin ise 3×10–5 den 8×10–4’e kadar arttığı x-ışını toz kırınım desenlerinden hesaplandı. 298, 160, 10 ve 5 K’de yapılan manyetizasyon ölçümlerinden engelleme sıcaklığının tanecik büyüklüğü azaldıkça arttığı ve örneklerin engelleme sıcaklığının üzerinde süperparamanyetik özellik gösterdiği gözlendi.


85

P52

Metal–yalıtkan–yarıiletken yapılarda fiziksel parametreleri etkileyen etkenler

Metin Özer

Gazi Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Teknikokullar, 06500 Ankara

Yarıiletken teknolojisinde devre elemanı olarak oldukça fazla kullanılan Schottky engelli metal–yalıtkan–yarıiletken (MIS) yapıların ideal diyot davranışından ayrılmasına neden olan bazı etkenler vardır. Bunlardan bazıları, yarıiletken yüzeyini temizleme metotları, metal ile yarıiletken arayüzeyindeki yalıtkan tabaka ve seri dirençtir. Bu etkenler diyotun akım–gerilim ve diğer fiziksel karakteristiklerini ve dolayısıyla elektronik parametrelerini önemli ölçüde etkilemektedir. MIS yapılarda diyot parametrelerini etkileyen etmenlerle ilgili olarak seri direncin, idealite faktörünün ve engel yüksekliğinin hesaplanması ve diğer diyot parametre-lerinin belirlenmesi ile ilgili olarak pek çok çalışma yapılmıştır. Bunlardan bir kısmında idealite faktörü n = 1 alınarak, bir kısmında ise 1 ≤ n alınarak hesaplamalar yapılmıştır. Genel olarak temiyonik emisyon, Norde metodu ve onun küçük değişimleriyle oluşturulan diğer metotlarla, Schottky diyotlarının ileri besleme akım–gerilim karakteristiklerinden seri direnç Rs ve engel yüksekliği ΦBn hesaplanabilmektedir. MS ve MIS yapıların akım iletim mekaniz-maları ve diğer çoğu özellikleri Sze, Rhoderich, Sharma, tarafından geniş şekilde verilmiştir. Daha sonraları Sato ve Yasamura, Norde tarafından sunulan yöntemi geliştirerek idealite faktörünün 1’den büyük olduğu 1 < n < 2) durumlarda da n, RS ve Φ değerlerin hesap-lanabileceğini gösterdiler. Bu yöntem, RS ve Φ’nin sıcaklık ile değiştiği durumlarda da uygulanabileceğinden en az iki farklı sıcaklıktaki I–V eğrisine ihtiyaç vardır. Benzer yöntem McLean tarafından da belirtilmiştir. Seri direncin etkin olduğu yapılarda akım iletiminde tünellemenin etkin olabileceği tartışılmıştır. Bu çalışmada, Au/SnO2/n-Si/Au’dan oluşan MIS yapılar oluşturularak bunların akım–gerilim ve kapasite gerilim karakteristikleri incelendi. Norde metodundan gidilerek seri direnç ve engel yüksekliği parametreleri hesaplandı. Ölçülen sıcaklık aralığında (200–350 K), seri direnç ve engel yüksekliği parametrelerinin sıcaklığa bağlı olarak değiştiği belirlendi. Oda sıcaklığında, seri direnç için RS = 84.8 Ω ve engel yüksekliği için ise ΦB = 0.475 eV bulundu.

Bu çalışma Gazi Üniversitesi (BAP 05/2005-53) tarafından desteklenmiştir.


86

P53

In-situ UV–Vis spectroelectrochemical study on optical properties of sulfonated polyaniline film

Müjdat Çağlar 1, Saliha Ilıcan 1, Yasemin Çağlar 1, Yücel Şahin 2, Fahrettin Yakuphanoglu 3, Deniz Hür 2

1Anadolu University, Faculty of Sciences, Department of Physics, 26470 Eskişehir

2Anadolu University, Faculty of Sciences, Department of Chemistry, 26470 Eskişehir 3Firat University, Faculty of Arts and Sciences, Department of Physics, 23169 Elazığ

Sulfonated Polyaniline (SPAN) thin film prepared by electrochemical method. Electro-

choromic behavior of SPAN thin film was observed when the cyclic voltammograms were

taken between –0.25 V and +1.90 V (vs. Ag/AgCl, sat.) during the growth of polyaniline film.

In-situ UV–visible spectra of the polymers–ITO glass electrode were taken during the

oxidation of the polymers at different applied potentials (+1.25 V and +1.90 V) in a

supporting electrolyte solution. The optical properties of the SPAN thin film have been

investigated. The direct band gap values and Urbach energies of SPAN thin film are

calculated. From in-situ UV–visible spectra, the optical constants of the SPAN thin film were

determined. The refractive index dispersion curves of the film obey the single oscillator

model and oscillator parameters changed with the applied potentials.


87

P54

Preparation and x-ray studies of transparent ZnO crystalline thin film

Mujdat Caglar, Yasemin Caglar, and Saliha Ilıcan

Anadolu University, Science Faculty, Department of Physics, 26470 Eskisehir

ZnO crystalline thin film has been deposited onto glass substrates by the spray pyrolysis method at 350 oC substrate temperature. The crystallographic structure of the film and the size of the crystallites in the film were studied by x-ray diffraction. XRD measurement shows that the film is crystallized in the wurtzite phase and presents a preferential orientation along the c-axis (002). The optical measurements of the crystalline ZnO thin film were carried out at room temperature. The excellent surface quality and homogeneity of the film were confirmed from the appearance of interference fringes in the transmission spectra. The films exhibited good transparency in the visible and infrared region (~95%).


88

P55

Taramalı Hall Aygıtı Mikroskobu (THAM)

Münir Dede ve Ahmet Oral

Bilkent Üniversitesi, Fizik Bölümü, 06800 Bilkent, Ankara Bir örnek üzerinde global ölçüm teknikleri kullanılarak bilgi edinmek mümkün olsa da, incelenen fiziksel özelliklerin mikroskobik boyutlardaki değişimini görmek içim yerel inceleme ve ölçümler elzemdir. Bu nedenle son yıllarda malzemelerin mikromanyetik özelliklerinin statik ve dinamik özelliklerini incelemek için çeşitli mikroskobi, yerel ölçüm teknikleri geliştirilmiştir. Teknik ne olursa olsun, uzaysal ve manyetik alan çözünürlüğünün yeterli olmasi gerekir. Bu çalışmada gerek uzaysal gerek alan çözünürlüğü bakımından, Manyetik Kuvvet Mikroskobisi (MKM), SQUID, Manyeto Optik (MO) goruntuleme gibi tekniklere üstünlük sağlayan ve klasik Hall etkisi temeline dayalı Taramalı Hall Aygıtı Mikroskobu (THAM) kullanılmıştır. Bu teknik tahribatsız olup ayrıca yerel manyetizasyon ölçümü yapma , yüksek dış manyetik alan ( ~ 16 T) ve geniş sıcaklık aralığı (mK – 600 K) altında çalışabilme yeteneğine de sahiptir. Bu teknikte, mikro yada nano fabrikasyon yöntemleri ile üretilen bir algılayıcı, Taramalı Tünelleme (TTM) yada Atomik Kuvvet (AKM) mikroskobisinde kullanılan standart geribesleme yöntemleri ile örnek yüzeyine yaklaştırılarak, bir piezo tarayıcı tüp yardımıyla yüzey üzerinde gezdirilir. Bu esnada Hall aygıtına düşen yüzey manyetik alanının dik bileşeni, elektronik arayüz ve kontrol programı vasıtası ile analiz edilebilecek bir resme dönüştürülür. Böylece manyetik ve süperiletken malzemeler incelenebilir.


89

P56

Electrical and optical characterization of p-Si/Ag3In5Se9 heterostructure

Murat Kaleli 1, Mehmet Parlak 1, and Şemsettin Altındal 2

1 Fizik Bölümü, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, 06531 Ankara 2 Gazi Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Teknikokullar, 06500 Ankara

In this study, device behavior of p-Si/Ag3In5Se9/In contact has been studied. Ag3In5Se9 thin film growth on p-Si by electron beam technique and ohmic In contact on Ag3In5Se9 by thermal evaporation under vacuum about 10–6 Torr. For the characterization and to obtain the electrical and optical properties of this heterostructure, temperature dependent C–V–f, G–V–f, I–V and spectral response measurements were carried out in the temperature range of 80–400K. The ideality factor n, series resistance Rs, fill factor and efficiency of heterojunction were calculated 2, 0.28, 1000 Ω and 0.95%, respectively. The temperature dependence of the saturation current was carried out to obtain the barrier height as 0.26 eV. The carrier concentration Nd, interface states Nss and built-in potential Vbi calculated as 2.3×1021(m–3), 1.5×1015(V–1m–2) and 0.89 V respectively.


90

P57 Co katkılanmış ZnO seyrelik manyetik yarıiletkenlerin sentezi ve manyetik

karakteristiğinin belirlenmesi

Musa Mutlu Can, Şadan Özcan, Burak Kaynar, Esin Uçar, ve Tezer Fırat

Fizik Mühendisliği Bölümü, Hacettepe Üniversitesi, Beytepe, Ankara Zn1–xCoxO Seyreltik Manyetik Yarıiletken (SMY) örnekler (x = 0.5, 1.0, 2.0, 3.0), mekanik öğütme yöntemi ile sentezlendi. XRD, TGA–DTA ve FTIR ölçümleri kullanılarak, örneklerin yapısal analizi yapıldı. SMY davranışı belirleyen manyetik özellikler, 5–350 K sıcaklık aralığında, manyetizasyonun sıcaklıkla değişimi (100 Oe alanlı ve alansız soğutma) ve farklı sıcaklıklarda (5 ve 300K) manyetizasyonun manyetik alana bağımlılığı ölçüldü. Malzemelerin optik özelliklerini belirlemede ise UV–Görünür soğurma spektrometresi kullanıldı. Soğurma eğrilerinde yararlanılarak, ZnO’in sahip olduğu 3.3 eV enerji band aralığındaki değişim, Zn1–xCoxO yapısındaki “x” değişimine bağlı olarak incelendi. [1] O. D. Jayakumar, I. K. Gopalakrishnan, and S. K. Kulshreshtha, J. Mater. Chem. 15, 3514 (2005). [2] M. Bouloudenine, N. Viart, S. Colis, and A. Dinia, Catal.Today (2006). [3] S. Colis, H. Bieber, S. Begin–Colin, G. Schmerber, C. Leuvrey, and A. Dinia, Chem. Phys. Lett. 422, 529 (2006).


91

P58

Physical properties of thermally and e-beam evaporated CdSe thin films

Ş. M. Huş and M. Parlak

Department of Physics, Middle East Technical University, 06531 Ankara

CdSe is an important member of II–IV group semiconductor compounds. Polycrystalline thin

films of CdSe are deposited mostly with thermal evaporation or chemical deposition

techniques and widely used in optoelectronic applications. In this study, CdSe thin films were

deposited both by thermal evaporation and e-beam evaporation techniques on to well cleaned

glass substrates. Compositional, structural, electrical and optoelectrical properties of these

films have been studied in detail and compared with each other. Also low dose of boron have

been implanted on a group of samples. EDAX and x-ray patterns revealed that regardless of

the deposition method, almost stoichiometric polycrystalline films have been deposited in

(002) preferred orientation. An analysis of optical measurements revealed a sharp increase in

absorption coefficient below 700 nm and existence of a direct allowed transition. The

calculated band gap was around 1.7 eV for all type of samples. The room temperature

conductivity values of the samples were found to be between 9.4 and 7.5×10–4 (Ωcm)–1 and

1.6×10–6 and 5.7×10–7 (Ωcm)–1 for the thermally evaporated and e-beam evaporated samples,

respectively. After B implantation it has been observed that conductivity of thermal and e-

beam evaporated thin films increased 5 and 8 times, respectively Hall mobility measurements

could be performed only on the thermally evaporated samples and found to be between 8.8

and 86.8 cm2/Vs. The dominant conduction mechanisms were determined to be thermionic

emission above 250 K for all samples. Tunneling and variable range hopping mechanisms

have been observed between 150–240 K and 80–140 K, respectively. Photoconductivity–

illumination intensity plots indicated two recombination centers dominating at the low and

high regions of studied temperature range 80–400 K. Photoresponse measurements have been

carried out in the temperature range of 100 and 400 K and revealed that maximum

photocurrent occurs at 1.72 eV for unimplanted samples and at 1.85 eV for B implanted

samples.


92

P59

Sol-gel yöntemiyle hazırlanan ATO ince filmlerin elektriksel ve optiksel özelliklerinin incelenmesi

N. Yıldırım, F. Özyurt, T. Serin, ve N. Serin

Fizik Mühendisliği, Mühendislik Fakültesi, Ankara Üniversitesi, Tandoğan, 06100 Ankara

Sol-gel yöntemi ile hazırlanan antimon katkılı kalay oksit ince filmlerin optiksel ve elektriksel özellikleri incelendi. Farklı ön ısıtma sıcaklıklarının ve kalınlıkların ince filmlerin elektriksel ve yapısal özellikleri üzerindeki etkileri araştırıldı. Filmlerin optiksel özellikleri UV–VIS spektrumları çekilerek, yapısal özellikleri XRD ve FTIR spektrumları çekilerek incelendi. Anahtar Kelimeler: ATO, sol-gel, daldırma yöntemi, elektriksel özellikler, optik özellikler.


93

P60

3-boyutlu Blume–Emery–Griffiths modelde re-entrant faz geçişleri

N. Seferoğlu ve B. Kutlu

Gazi Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Ankara, Türkiye [email protected], [email protected]

Bilineer (J), biquadratik (K) etkileşme enerjili ve kristal alan parametreli (D) spin-1 Ising model Blume–Emery–Griffiths (BEG) model olarak bilinir[1]. BEG model, ilk olarak He3–He4 karışımlarındaki süperakışkan düzen ve faz ayrımının tanımlanması amacıyla ortaya konmuştur. Daha sonra, üç farklı durum ile karakterize edilebilen, çok bileşenli sıvılar, mikroemülsiyonlar, yarıiletken alaşımlar, metamanyetler gibi fiziksel sistemlerin faz yapılarının araştırılması, re-entrant davranış ve çoklu kritik davranışın araştırılmasında temel bir model olmuştur. Modelin 2- ve 3-boyutta tüm parametre uzayında tam çözümü bulunmamasından dolayı, farklı simülasyon ve yaklaşım yöntemleri ile incelenmesi büyük önem taşımaktadır [2–5, 8]. Bu çalışmada, ferromanyetik bilineer etkileşme enerjili BEG modelin faz yapısı, Blume Capel model için Creutz algortimasından [6] geliştirilen Cellular Automaton algortimasını [7, 8] temel alan ısıtma algoritması ile incelendi. Çalışmada, taban durumda F (ferromanyetik) ve SQ (stagger quadrupolar) düzenin olduğu bölgede, modelin faz diyagramlarının elde edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, L = 18 örgü boyunda basit kübik örgüde, D/J > 0 ve –2 ≤ K/J ≤ 0 parametre bölgelerinde termodinamik niceliklerin sıcaklıkla değişimleri incelenmiştir. Modelin bu bölgede, parametre değerlerine bağlı olarak, P→F faz geçişleri, P→SQ faz geçişleri ve P→F→P→SQ ile P→F→SQ re-entrant faz geçişlerine sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca, P→F→SQ re-entrant geçişlerdeki, F→SQ geçişleri dışındaki diğer tüm geçişlerinin ikinci derece olduğu tespit edilmiştir. Referanslar [1] Blume M., Emery V. J., and Griffiths R. B., Phys. Rev. A 4 (1971) 1071. [2] Lapinkas S. and Rosendren A., Phys. Rev. B 49 (1994) 15190. [3] Baran O. R. and Levitski R. R., Phys. Rev. B 65 (2002) 172407. [4] Hoston W. and A. N. Berker, Phys. Rev., Lett. 67 (1991) 1027. [5] Kasono K. and Ono I., Z. Phys. B: Cond. Matter 88 (1992) 205. [6] Creutz M., Annals of Physics, 167 (1986) 62. [7] Kutlu B., Int. J. Mod. Phys. C 9 (2001) 1401. [8] Kutlu B., A. Özkan, N. Seferoğlu, A. Solak, and B. Binal, Int. J. Mod. Phys. C 16 (2005) 933.


94

P61

Titanyum Met-Kar’ların hidrojen depolama kapasitesi

Nurten Akman 1,2, Engin Durgun 2, Taner Yıldırım 3, ve Salim Çıracı 2

1 Mersin Üniversitesi Fizik Bölümü, 33342 Mersin, Turkey 2 Bilkent Üniversitesi Fizik Bölümü, 06800 Ankara, Turkey

3 NIST Center for Neutron Research, Gaithersburg, MD 20899, USA Bu çalışmada titanyum metal-karbohidrin (Met-Kar) kümelerinin hidrojen depolama kapasiteleri yoğunluk fonksiyoneli kuramı kullanarak incelendi. Met-kar kümesinin köşesindeki Ti atomu üç hidrojen molekülü bağlayabilirken, yüzeydeki Ti atomunun yalnızca bir hidrojen molekülü bağlayabildiği bulundu. Sonuç olarak Ti8C12 met-kar toplamda 16 H2 molekülü tutarak, yüksek sayılabilecek oranda (%5.8) hidrojen depoladı. İki met-car kümesi arasındaki kuvvetli etkileşmenin dimerleşmeye neden olabileceği bunun da H2 depolama kapasitesini etkileyeceği gösterildi. H2 depolama kapasitesini daha da artırmak için H2 moleküllerini met-kar’ın içine de yerleştirmek veya met-kar’ı Na atomu ile işlevselleştirmek denendi ama bu iki teknik de olumlu sonuç vermedi. Oda sıcaklığında yapılan moleküler dinamik hesapları H2 soğurmuş Ti8C12 met-kar kümesinin kararlı bir yapıda olduğunu gösterdi. Kaynak: N. Akman, E. Durgun, T. Yıldırım, and S. Çıracı, J. Phys.: Condens. Matter 18 (2006) 9509.


95

P62

Low-load indention behavior of MgB2 bulk superconductor

N. Güçlü *, O. Uzun, and U. Kölemen

Department of Physics, Gaziosmanpaşa University, 60240 Tokat

MgB2 bulk superconductor has been investigated by using depth-sensing indentation. The experiment was carried out with the load of ranging from 0 to 1500 mN at room temperature. The indentation load–depth hysteresis loops have been analyzed and discussed in terms of the Energy Principle of Indentation (EPI) in order to calculate the true (load independent) hardness.


96

P63

Density functional investigation of Ag, Cu, Pt, and Au clusters

Olcay Üzengi Aktürk 1,*, Oğuz Gülseren 2, and Mehmet Tomak 3

1 Department of Physics, Middle East Technical University, 06531,Ankara, Turkey 2Department of Physics, Bilkent University, 6800, Ankara,Turkey

3Department of Physics, Middle East Technical University, 06531,Ankara, Turkey [email protected], [email protected], [email protected]

Determination of the geometric and electronic structure of nanoclusters like Au, Ag, Pt, Cu and their alloys is an important issue because of large surface to volume ratio of clusters, hence it is a major feature in controlling the catalytic activity. In particular, it is possible that very small transition metal clusters might have unusual structures and therefore unusual activities. We studied Au, Ag, Pt, Cu and their alloy clusters using plane-wave pseudo-potentials calculations based on density functional theory (DFT) [1]. Both the local density approximation (LDA) and generalized gradient approximation (GGA) is checked for the exchange–correlation potential. Equilibrium geometric structures are obtained for small nanoclusters. While pure Aun clusters favor 2D planar configurations, Agn clusters favor 3D structures [2]. Pt and Cu clusters show different geometrical structures depending on the number of atoms. With increasing number of atoms, clusters begin to show bulk material properties. The calculated binding energy per atom and the physical properties of clusters are compared with the available experimental data [3]. [1] Han Myoung Lee, Maofa Ge, B. R. Sahu, P. Tarakeshwar, and Kwang S. Kim, J. Phys. Chem. B 107, 9994 (2003). [2] Jinlan Wang, Guanghou Wang, and Jijun Zhao, Phys. Rev. B 66, 035418 (2002). [3] Sergei A. Ivanov, Namal de Silva, Michael A. Kozee, Rita V. Nichiporuk, and Lawrence F. Dahll, J. Cluster Science 15, No. 2, (2004).





97

P64 Sol-jel daldırma yöntemiyle hazırlanmış TiO2 ince filmlerin yüzey analizleri

O. Pakma, N. Serin, ve T. Serin

Fizik Mühendisliği, Mühendislik Fakültesi, Ankara Üniversitesi, 06100 Tandoğan, Ankara

Bu çalışmada sol-jel daldırma yöntemiyle farklı sıcaklıklarda ve katmanlarda hazırlanmış TiO2 ince filmlerin yüzey morfolojileri incelendi. Farklı tavlama sıcaklıklarında ve katmanlarda cam alt yüzeye hazırlanmış olan TiO2 ince filmlerinin UV-spektroskopisi yöntemiyle film kalınlıkları belirlenmiş, X-ışını toz kırınım (XRD) yöntemiyle de kristal düzlem yönelimleri ve faz yapısı hakkında bilgi edinilmiştir. Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) yardımıyla elde edilen filmlerin yüzey analizleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar yardımıyla tavlama sıcaklığının ve hazırlanan katman sayısının film yüzeyine ve film kalitesine etkileri sunulmuştur. Anahtar Kelimeler: Sol-jel, TiO2, AFM.


98

P65

Geleneksel ve derinlik duyarlı mikroçentik yöntemi ile β-Sn tek kristallerinin Vickers mikrosertliklerinin incelenmesi

O. Şahin 1, O. Uzun 2, U. Kölemen 2, ve N. Uçar 1

1 Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 32260 Isparta 2 Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 60240 Tokat

Farklı yönelimlere sahip β-Sn tek kristallerinin Vickers mikrosertliklerinin yüke bağlılığı geleneksel [1] ve derinlik duyarlı mikroçentik yöntemleri [2, 3] kullanılarak incelendi. Ölçümler (110) düzleminde, 10–50 mN yük aralığında yapıldı. Her iki yöntem ile elde edilen sertlik değerlerinin, yüke bağlı olarak değiştiği (çentik boyutu etkisi, ISE) gözlendi. Gözlenen yüke bağımlılık, literatürde önerilen Meyer Yasası, Orantılı Numune Direnci (PSR) ve Geliştirilmiş Orantılı Numune Direnci (MPSR) modeli ile analiz edildi. Her iki yöntem için elde edilen sonuçlar karşılaştırıldı.

Kaynaklar: [1] O. Şahin, O. Uzun, U. Kölemen, B. Düzgün, ve N. Uçar, Chin. Phys. Lett. 22, 3137 (2005). [2] O. Uzun, U. Kölemen, S. Çelebi, ve N. Güçlü, J. Eur. Ceram. Soc. 25, 969 (2005). [3] U. Kölemen, O. Uzun, M. A. Aksan, N. Güçlü, ve E. Yakıncı, J. Alloys and Comp. 415, 294 (2006).

Desteklerinden dolayı Devlet Planlama Teşkilatına (Proje No: 2003K120510) ve Süleyman Demirel Üniversitesi Araştırma Projeleri (Proje No: 0972–D–04) Yönetim birimine teşekkür ederiz.


99

P66 Sol-gel yöntemiyle hazırlanan bakır oksit ince filmlerin elektriksel, yapısal

ve optiksel özelliklerinin incelenmesi

Ö. Hasançebi, T. Serin, ve N. Serin

Fizik Mühendisliği, Mühendislik Fakültesi, Ankara Üniversitesi, 06100 Tandoğan, Ankara

Bu çalışmada sol-gel yöntemi ile bakır oksit ince filmler hazırlandı ve bu filmlerin optiksel, elektriksel ve yapısal özellikleri incelendi. Sıcaklığın, kalınlığın ve katkılandırmanın filmlerin bu özellikleri üzerindeki etkileri araştırıldı. Filmlerin optiksel özellikleri UV–VIS spektrum-ları çekilerek, yapısal özellikleri AFM, XRD ve FTIR spektrumları çekilerek incelendi. Ayrıca hazırlanan filmlerin elektriksel iletkenlikleri hesaplandı. Anahtar Kelimeler: Sol-gel, CuO ince filmler, optiksel özellik, yapısal özellik, elektriksel özellik, AFM, UV–VIS, XRD, FTIR spektrumları.


100

P67

Nano-sized polymer dispersed liquid crystals

R. Karapınar*, D. E. Lucchetta, and F. Simoni

Dipartimento di Fisica ed Ingegneria dei Materiali e del Territorio,

Universitá Politecnica delle Marche, Via Brecce Bianche, Ancona, Italy *Yüzüncü Yıl University, Faculty of Arts and Sciences, Department of Physics, Van, Turkey

Polymer dispersed liquid crystals (PDLCs) are composite materials in which liquid crystal (LC) droplets are randomly distributed in a solid polymeric matrix. In a typical PDLC the size of the LC domains are on the order of micrometers. This brings to a strong scattering of light in the visible range since the droplet sizes are nearly close to the visible wavelengths. By increasing the efficiency of the phase separation process, nano-sized droplets can be obtained. Since these materials are transparent to the visible light, they can be used in a large variety of electro-optical applications. In this study we have investigated nanometer-sized PDLCs obtained by using a multifunctional vinyl monomer in a pre-polymer mixture which is suitable for fast polymerization process. We have also investigated their electro-optical properties and measured the electric field-induced optical phase shift by using a Mach–Zehnder type interferometric technique.


101

P68

Bakır oksit filmlerinin yapısal ve optik özellikleri üzerine Mg katkısının etkisi

Salih Köse, Ferhunde Atay, Vildan Bilgin, ve İdris Akyüz

Osmangazi Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Eskişehir [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

p-tipi saydam iletken oksitler diyot, transistör ve ışık yayan diyotlar gibi p–n eklem tabanlı oksit aygıtlar için umut verici malzemelerdir. Bu malzemeler arasında bakır oksit filmleri teknolojik uygulamalar açısından önemli bir yere sahiptir. Ancak literatürde daha çok yüzeysel olarak yapılmış çalışmalar yer almaktadır. Bu çalışmadaki amacımız, katkısız ve %1, %3 ve %5 oranlarında Mg katkılı bakır oksit filmlerini ekonomik ve kolay bir teknik olan ultrasonik kimyasal püskürtme tekniğini kullanılarak üretmek ve elde edilen bakır oksit filmlerinin optik ve yapısal özelliklerini ayrıntılı bir şekilde incelemektir. Ayrıca bakır oksit filmlerinin belirtilen özellikleri üzerine Mg katkısının etkisini araştırarak, bu filmlerin fotovoltaik güneş pillerinde uygulanabilirliğini belirlemektir. Anahtar Kelimeler: CuO:Mg; ultrasonik kimyasal püskürtme; optik ve yapısal özellikler.






102

P69

The optical properties of CdZn(S0.8Se0.2)2 thin films dependence on the substrate temperature

Saliha Ilican 1, Yasemin Caglar 1, Mujdat Caglar 1, and Fahrettin Yakuphanoglu 2

1Anadolu University, Faculty of Sciences, Department of Physics, 26470 Eskişehir, Turkey

2Firat University, Faculty of Arts and Sciences, Department of Physics, 23169 Elazığ, Turkey CdZn(S0.8Se0.2)2 thin films have been deposited at different substrate temperatures (225 oC and 275 oC) by the spray pyrolysis method. The average optical transmittance all of the films was over 74% in the visible range. The optical band gap energies, Urbach parameters, optical constants (such as refractive index, extinction coefficient, dielectric constant) and dispersion parameters (single oscillator energy and dispersion energy) of the thin films were determined. The refractive index curves of the films obey the single oscillator model and oscillator parameters changed with substrate temperature.


103

P70

X-ray diffraction studies and the optical properties of spray pyrolyzed CuAlS2 film

Saliha Ilican, Mujdat Caglar, and Yasemin Caglar

Anadolu University, Faculty of Sciences, Department of Physics, 26470 Eskisehir CuAlS2 film has been deposited by the spray pyrolysis method. The structure of the film was analyzed by x-ray diffraction and the result obtained showed that the film structure was polycrystalline. The optical characterization of the film has been carried out using the transmittance T(λ) and reflectance R(λ) spectra. The optical band gap and Urbach energy were calculated from the optical absorption spectra. The refractive index (n), extinction coefficient (k), the real part (ε1) and imaginary parts (ε2) of the complex dielectric constant were calculated.


104

P71

Transport properties of the 2DEG and minority carriers in AlGaN/GaN HEMT structures grown by MOCVD

S. B. Lişesivdin, S. Acar, and M. Kasap

Gazi University, Department of Physics,Teknikokullar, 06500 Ankara The investigated HEMT structures are grown on a sapphire substrate by MOCVD method. Resistivity, Hall coefficient, Mobility and sheet carrier density values are measured in a temperature range of 20 – 350 K and magnetic field range of 0 – 1.5T. Conductivity tensors are calculated at each temperature step. These calculated conductivity tensors are analyzed using the quantitative mobility spectrum analysis techniques (QMSA). In addition to strong 2DEG localization which can be seen in the investigated temperature range, at high temperatures, high mobility minority carriers are observed. These minority carriers, which contribute much less to the total conductivity, have been assigned to bulk GaN.


105

P72 Two dimensional hole gas (2DHG) formation evidence in AlGaN/GaN/AlN

HEMTs

S. Acar, S. B. Lişesivdin, and M. Kasap

Gazi University, Department of Physics,Teknikokullar, 06500 Ankara, Turkey Resistivity and Hall effect measurements in nominally undoped AlGaN/GaN/AlN HEMT structures grown on sapphire substrates grown by metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) were carried out as a function of temperature (20–350 K) and magnetic field (0–1.5 T). Magnetic field dependent results are analyzed using Quantitative Mobility Spectrum Analysis (QMSA) method. In the whole temperature range, one high mobility electron carrier and one high mobility hole carrier are observed. Densities of these extracted majority carriers are observed as a temperature independent. We believe that, these extracted electron and hole carriers are based on 2DEG and 2DHG formations at the AlGaN/GaN and GaN/AlN interfaces, respectively.


106

P73

Effect of heat treatment time and temperature on magnetic properties in Fe-40%Ni-2%Mn alloy

S. Büyükakkaş 1, H. Aktaş 1, and S. Aktürk2

1Physics Department, Nigde University, 51100 Niğde 2Physics Department, Kırıkkale University, 71450 Kırıkkale

In this study, the effects of heat treatment time and temperature on magnetic properties have been investigated by using Mössbauer Spectroscopy and Differential Scanning Calorimetry (DSC) techniques in an Fe-40%Ni-2%Mn alloy. The morphology of the alloy has been obtained by using Scanning Electron Microscopy (SEM) for different heat treatment conditions. The magnetic behaviour of non-heat treated alloy is ferromagnetic. A mixed magnetic structure including both paramagnetic and ferromagnetic states has been obtained at 800 °C for 6h and 12h heat treatment conditions. In addition, the magnetic structure of the heat treated alloy at 1150 °C for 12h is ferromagnetic. The magnetic behaviour of austenite state is ferromagnetic. The volume fraction changes, the effective hyperfine field of the ferromagnetic austenite phase and isomery shift values have been also determined by Mössbauer spectroscopy. In fcc structure alloy is observed ferromagnetic behaviour at room temperature. This result is in agreement with literature.


107

P74

K2S2O7–KHSO4 çözgen sistemi T–X faz diyagramı

S. Şen ve H. Yurtseven

Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fizik Bölümü, 06531 Ankara Burada ortalama alan kuramı aracılığıyla, T sıcaklığı XKHSO4 konsantrasyonu ile değiştiğinde, K2S2O7–KHSO4 sisteminin sıvı–katı I, sıvı–katı II, katı I–katı II, katı II–katı III ve sıvı–katı III geçişleri için faz eğrisi eşitliklerini hesaplıyoruz. Faz eğri eşitliklerimiz, K2S2O7–KHSO4 çözgen sisteminde deneysel olarak ölçülen T–XKHSO4 faz diyagramına uydurulmuştur. Serbest enerji açılımında katsayıların sıcaklık ve konsantrasyon bağlılığını kullanarak, düzen parametrelerinin ve serbest enerjilerin bağımlılıkları öngörülmektedir.


108

P75 Temperature dependent reverse bias breakdown voltage and forward bias

threshold voltage of (Al–TiW+PtSi)–n-Si Schottky diodes at wide temperature range

I. M. Afandiyeva 1, Ş. Altındal 2, L. K. Abdullayeva 1, and M. H. Kural 2

1Baku State University, Baku-Azerbaijan, e-mail: [email protected]

2Department of Physics, Faculty of Arts and Sciences, Gazi University, 06500, Ankara

The forward and reverse bias current–voltage (I–V) characteristics of (Al–TiW+PtSi)–n-Si Schottky diodes were fabricated by a magnetron sputtering method were measured in the temperature range of 80–360 K. I–V measurements were performed by the use of a Keithley 220 programmable constant current source and a Keithley 614 electrometer. The basics diode parameters such as the ideality factor n, barrier height ΦB, series resistance Rs of diode, breakdown voltage VB and threshold voltage VT were found strongly temperature dependent. In our diodes, while the reverse breakdown voltage shows a negative temperature coefficient, the forward threshold voltage decreases with increasing temperature. At same time, while the zero-bias barrier height ΦB(I–V) increases, the n decreases with increasing temperature. The series resistance values decreased with increasing temperature; the changes being quite important at high voltages and at low temperature ranges. The non-ideal behaviour of forward bias I–V characteristics was attributed to interfaces states in equilibrium with semiconductor and series resistance. Keywords: Temperature dependence, amorphous metal film, breakdown voltage, I–V characteristics


109

P76

Illumination dependence current–voltage and admittance–voltage characteristics of (Al–TiW+PtSi)–n-Si Schottky diodes

I. M. Afandiyeva 1, Ş. Altındal 2, M. H. Kural 2, and L. K. Abdullayeva 1

1Baku State University, Baku-Azerbaijan

2Department of Physics, Faculty of Arts and Sciences, Gazi University, 06500 Ankara, Turkey [email protected]

For the present investigation (Al–TiW+PtSi)–n-Si Schottky diodes were fabricated by a magnetron sputtering method and their current-voltage (I–V) and admittance (C–V, G/w–V) measurements were carried out in dark and under three different levels of illumination. The admittance measurements were performed by the use of a HP 4192A LF impedance analyzer (5 Hz–13 MHz) under a small sinusoidal signal 10 mV p–p from the external pulse generator is applied to the sample in order to meet the requirement. The illuminated process causes shift the capacitance–voltage (C–V) and conductance–voltage (G/w–V) curves shifts toward reverse bias about 150 mV and increases with increasing illumination level. This behavior can be explained by the built-up of fixed charge between metal and semiconductor attributed to increases in the number of interface states (Nss) induced by the illumination process. In addition, the series resistance (Rs) of diodes can significantly alter the C–V and G/w–V characteristics and decrease with increasing illumination level. I–V characteristics have not ideal behavior and ideality factor (n) is controlled by the Nss in equilibrium with the semiconductor. Keywords: amorphous metal film, illumination effect, I–V, C–V and G/w–V characteristics.


110

P77

AlxGa1-xN Schottky fotodetektor heteroyapının tavlama sıcaklığına göre yüzey morfolojisi

S. Özkaya1, Z. Tekeli1, S. Çörekçi1, D. Usanmaz1, M. Çakmak1, S. Özçelik1, ve E. Özbay2

1Fizik Bölümü, Gazi Üniversitesi, 06500 Ankara

2Nanoteknoloji Araştırma Merkezi, Bilkent Üniversitesi, 06800 Ankara AlxGa1–xN (x = 0.47) temelli Schottky fotodetektor heteroyapıların yüzey morfolojisi, tavlama sıcaklığına (700–960 oC) bağlı olarak Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ile araştırıldı. AFM görüntüleri, AlGaN yüzeyinin basamaklı olduğunu ölçüldü. Tavlama sıcaklığı 900 oC’ye kadar AlGaN yüzeyi basamak türü morfolojisinde değişim gözlenmedi. Ancak 900 oC sonra yüzey üzerinde bozulmalar gözlendi. Bu bozulmaların yüzey pürüzlülük değerinde artışa neden olduğu ölçüldü.


111

P78

The structure of some salIcylaldehyde compounds

S. Yüce 1,*, Ç. Albayrak 2, M. Odabaşoğlu 2, and O. Büyükgüngör 1

1 19 Mayis University, Department of Physics, Samsun 2 19 Mayis University, Department of Chemistry, Samsun

* [email protected] The crystal structures of the title compounds (I), C13H19NO5, (II), C11H15N2O6, and (III), C11H15NO2 derived from 3-etoxysalicylaldehyde, 5-nitrosalicylaldehyde, salicylaldehyde, respectively. The C–O and N–C bond distances, and three hydrogen bonds formed by the phenolate O atoms, show that the zwitterionic form exists in the first compound. The second compound is transformed to the qoinoid form as a result of resonance between the zwitterionic form and the nitro group. The third compound exists in the phenolimine form, with suitable C–N and C–O bond distances.

Fig. 1.

Fig. 2. Fig. 3. Figures 1, 2, 3: Ortep view of compound (I), (II), (III), respectively. Dash lines show hydrogen bonds.


112

P79

Kane tipi yarıiletken kuantum halkasında Hartman olayı

Şükrü Çakmaktepe

Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü, 32260 Isparta [email protected]

Hartman olayı, tünelleme yapan bir parçacığın opak bariyerden geçme süresinin bariyerin genişliğinden bağımsız olduğunu ifade eder. Bu çalışmada, geçme modunda tünelleme faz zamanı InSb tipi yarıiletken kuantum halkasının gerçek bant yapısı dikkate alınarak çalışılmış ve parabolik bant yapısına sahip yapılarla karşılaştırılmıştır. Yarıiletken kuantum halkasında Hartman olayı Aharonov–Bohm akısının varlığında incelenmiştir. Elde edilen sonuçlardan, verilen bir gelen enerji için opak bariyer boyunca gözlenen tünel olayında grup gecikme zamanının bariyer kalınlığı ve akının büyüklüğüne bağlı olmadığı görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Tünel olayı, elektronik iletim.



113

P80 Paraelektrik fazdaki NaNbO3 kristalinin elektronik ve optik özelliklerinin

incelenmesi

Süleyman Çabuk

Çukurova Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 01330 Adana [email protected]

Paraelektrik kübik NaNbO3 kristalinin enerji band yapısı, durum yoğunluğu ve optik özel-likleri durum yoğunluğu fonksiyonu kullanılarak.Temel ilke (the first-principle) yöntemiyle araştırıldı. Bütün hesaplamalarda yerel yoğunluk yaklaşımlı (local density approximation, LDA) psödo-potansiyel (pseudopential) metodu kullanıldı. Brillounin bölgesinin yüksek simetrili yönlerinde NaNbO3 band yapısı hesaplandı. Γ simetri noktasındaki enerji aralığı 2.622 eV dir. Dielektrik fonksiyonun reel (ε1) ve sanal (ε2) kısımları yardımıyla NaNbO3 kristalinin birim hücresindeki εeff (optiksel dielektrik sabiti) ve Neff (elektronların efektif sayısı) hesaplandı. Elde edilen sonuçlar diğer metotlarla hesaplanan teorik ve deneysel sonuçlarla karşılaştırıldı.



114

P81

Structural and electrical properties of Ag3In5Se9 thin films grown by e-beam evaporation

Tahir Çolakoğlu and Mehmet Parlak

Department of Physics, Middle East Technical University, 06531 Ankara, Turkey Ag3In5Se9 thin films were deposited by electron beam evaporation of the Ag3In5Se9 single crystals under high vacuum without intentional doping. X-ray diffraction analysis showed that as-grown films have amorphous structure while annealing the films under nitrogen environment at 200 oC transformed from the amorphous to polycrystalline structure. The crystallinity of the films improved as annealing temperature increases up to 400 oC by 100 oC step. The polycrystalline films included mixed binary and ternary crystalline phases. Each phase was determined by comparing XRD patterns with complete data cards as Ag3In5Se9, AgInSe2, In4Se3, In2Se3, InSe, Se6 and Se. The conductivities of as-grown and 200 oC annealed thin films change exponentially with increasing ambient temperature. The room temperature conductivity values of the samples were found to be as 1.9×10−3, 2.7×10−3, 9.8×10−1 and 5.2 ( Ωcm)−1 in their as-grown form and after annealing at 200, 300 and 400oC, respectively. Annealing the films at 200oC increased the conductivity values of the thin films systematically. Starting from the annealing temperature of 300oC, temperature dependent conductivity of thin films exhibited a degenerate behavior. Dominant conduction mechanisms in as-grown and 200oC-annealed thin films were determined to be as thermionic emission over grain boundary potential in the high temperature region (310–450 K), tunneling in the moderate temperature region (200–300 K) and variable range hopping mechanism in the low temperature region (100–190 K). In the moderate temperature region, the conduction mechanism was identified by Mott’s variable range hopping theory and the required Mott’s parameters were calculated. Accordingly, the densities of localized states around Fermi level were determined as 1.40×1011 and 4.48×1014 (cm−3eV−1) with corresponding hopping energies of 7.8 and 13.6 meV for as-grown and 200oC-annealed thin films, respectively.


115

P82

CdS katkılı organik Langmuir–Blodgett ince filmlerin özellikleri

T. Uzunoğlu 1, H. Sarı 1, Ç. Tarımcı 1, N. Serin 1, T. Serin 1, R. Çapan 2, H. Namlı 2, ve O. Turhan 2

1Ankara Üniversitesi, Fizik Mühendisliği Bölümü, 06100 Tandoğan, Ankara 2Balıkesir Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü, 10145 Çağış, Balıkesir

[email protected], [email protected], [email protected] Langmuir–Blodgett (LB) tekniği kullanılarak üretilen aşırı ince filmler, moleküler kalınlık mertebesindeki (nanometre) organik malzemelerin su yüzeyinden katı bir yüzey üzerine transfer edilmesi ile elde edilir. Son yıllarda çok çalışılan ve geniş ölçekte uygulama alanı bulan bu teknik, yeni malzemelerin sentezlenmesi ve teknolojide yeni uygulama alanları bulunmasına yol açmıştır. Bu çalışmada Ankara Üniversitesi ve Balıkesir Üniversitesi’nin yürüttüğü ortak çalışma kapsamında 1,3-bis-(p-iminobenzoik asit) indan (IBI) organik molekülü Cd+2 katkılanmış olarak Langmuir–Blodgett (LB) film tekniği ile ilk kez cam katı yüzey üzerinde büyütüldü. Değişik kalınlıklarda büyütülen Cd+2 katkılı filmler büyütme sonrasında H2S gazına maruz bırakılarak film içersinde CdS yarıiletken nanoparçacıklar oluşturuldu. CdS nanoparçacık içeren filmlerin elektriksel ve optik özellikleri oda sıcaklığında ölçüldü. Anahtar Kelimeler: Langmuir–Blodgett ince film, 1,3-bis-(p-iminobenzoik asit) indan (IBI), CdS yarıiletken nanoparçacıklar.



116

P83 Tungusten yüzeyine tutunmuş H atomu ile NO molekülünün çarpışmasında

H–yüzey bağının kopma olasılığı

Ülkü Bayhan and Mehmet Çivi

Gazi Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Ankara [email protected], [email protected]

NO (gaz) / H(ads) / Tungsten yüzey sisteminde çarpışma ile H–yüzey bağının kopma olasılığı klasik Yolak yöntemi ile incelendi. İnceleme 0.1–2.0 eV çarpışma enerji aralığı ve molekül–adatom arasındaki etkin potansiyel de 0.2–6.2 eV aralığında gerçekleştirildi.



117

P84

Kuantum kutularındaki donor safsızlık atomlarının fotoiyonizasyon tesir kesitinin elektrik alana bağlılığı : sonlu ve sonsuz modellerde

Ü. Yeşilgül 1, E. Kasapoğlu 1, H. Sarı 1, ve İ. Sökmen 2

1 Cumhuriyet Üniversitesi, Fizik Bölümü, 58140 Sivas 2 Dokuz Eylül Üniversitesi, Fizik Bölümü, İzmir

Bu çalışmada, varyasyonel metod kullanarak elektrik alan altındaki sonlu ve sonsuz potansiyel bariyerli kuantum kutusundaki donor safsızlık atomlarının foto-iyonizasyon tesir kesiti foton enerjisinin bir fonksiyonu olarak hesaplanmıştır. Hesaplamalarımız, foto-iyonizasyon tesir kesitinin elektrik alana, kuantum kutusunun boyutlarına ve impurity atomun konumuna bağlılığını açıklamaktadır.


118

P85

ZnO:F filmlerinin elektriksel ve yüzeysel özellikleri

Vildan Bilgin, İdris Akyüz, Salih Köse, ve Ferhunde Atay

Osmangazi Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Eskişehir

[email protected], [email protected], [email protected], [email protected] Optoelektronik aygıtlarda ve güneş pillerinde kullanılabilen yarıiletken malzemelerin elektriksel ve yüzeysel özellikleri bu aygıtların verimliliklerini önemli derecede etkilemektedir. Bu yüzden bu aygıtlarda kullanılmak üzere üretilen yarıiletken filmlerin elektriksel ve yüzeysel özelliklerinin ayrıntılı bir şekilde incelenmesi gerekmektedir. Bu amaçla, bu çalışmada saydam iletken ZnO filmleri ultrasonik kimyasal püskürtme tekniği ile farklı F katkı oranlarında elde edilmiştir. Üretilen filmlerin elektriksel özelliklerinin incelenmesi için akım-voltaj ölçümleri, yüzey morfolojilerinin ve elemental analizlerinin incelenmesi için de taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı x-ışınları spektroskopisi (EDS) kullanılmıştır. Tüm filmlerin elektriksel ve yüzeysel özelliklerinin incelenmesi sonucunda, ZnO filmlerinin elektriksel ve yüzeysel özelliklerinin F katkı oranına bağlı olarak değiştiği ve bu filmlerin fotovoltaik güneş pillerinde kullanılabilecekleri belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: ZnO:F filmleri, ultrasonik kimyasal püskürtme tekniği, elektriksel ve yüzeysel özellikler, SEM, EDS.






119

P86

First-principles studies on structural and electronic properties of TiN

Y. Ünlü, Y. Ö. Çiftci, K. Çolakoğlu, E. Deligöz, and S. Arslan

Gazi University, Department of Physics,Teknikokullar, 06500 Ankara The first-principles calculations, based on norm-conserving pseudopotentials and density functional theory have been performed to investigate elastic, structural and elektronic of TiN in NaCl (B1) and CsCl (B2) structures. The calculated lattice parameters, elastic constants, and band structures are compared with the available experimental and the other theoretical results. We have, also, presented the pressure dependent behaviours of the some related properties such as the elastic constants.


120

P87

Optical characterization of amorphous tin oxide thin film

Yasemin Çağlar, Saliha Ilıcan, and Müjdat Çağlar

Anadolu University, Faculty of Sciences, Department of Physics, 26470 Eskişehir Amorphous tin oxide (SnO2) thin film has been deposited by using the spray pyrolysis method. The optical properties of the thin film have been investigated by means of the optical absorbance spectra. The dispersion of the refractive index is discussed in terms of Wemple–DiDomenico single oscillator model. The optical band gap, the width of band tails of localized states into the gap EU, the single oscillator energy, the dispersion energy and the optical constants were estimated.


121

P88 Au/ZnO/Au sandwich structure: thermally stimulated current mechanism

Yasemin Çaglar1, Müjdat Çaglar1, Saliha Ilıcan1, and Fahrettin Yakuphanoğlu2

1Anadolu University, Faculty of Sciences, Department of Physics, 26470 Eskişehir 2Firat University, Faculty of Arts and Sciences, Department of Physics, 23169 Elazığ

The ZnO film was deposited between two gold electrodes in sandwich form using the spray pyrolysis method at 350 oC substrate temperature. X-ray diffraction results show that ZnO film is polycrystalline in nature with a hexagonal wurtzite structure. The thermally stimulated current (TSC) mechanism of ZnO thin film was investigated. TSC measurements of the n-type film revealed the presence of one peak. The values of the capture cross-section of the trap St and attempt to escape frequency ν of a trapped electron for the sample were calculated. The activation energy of the trap was found to be 3.21 meV.


122

P89 The role of the different dopants on the physical properties of ZnO thin films

Yasemin Çaglar1, Saliha Ilıcan1, Müjdat Çaglar1, and FahrettinYakuphanoğlu2

1Anadolu University, Faculty of Sciences, Department of Physics, 26470 Eskişehir

2Firat University, Faculty of Arts and Sciences, Department of Physics, 23169 Elazığ The role of In, Al and Sn dopants on the structural and optical properties of spray pyrolyzed ZnO thin films have been investigated. X-ray diffraction patterns show that the films have polycrystalline nature and (002) as the preferred orientation. The grain size values are calculated by using Scherrer’s formula. The grain size of the films is changed dependence on the different dopant elements. The optical band gaps and Urbach energies of the films were calculated.


123

P90 Structural, elastic and electronic properties of LaS: a first principles study

Y. O. Çiftçi, K. Çolakoğlu, and E. Deligöz

Gazi University, Department of Physics, Teknikokullar, 06500 Ankara The brief results of the first-principle ground-state total energy calculations for LaS in rock-salt (B1) and CsCl (B2) structures are presented. Structural, elastic and electronic calculations are performed using the SIESTA method with norm-conserving pseudopotentials. The obtained results are in good agreement as compared with the avaliable experimental and other theoretical data.


124

P91

Al0.52Ga0.48N Schottky fotodedektör yapısının tavlama sıcaklığına göre

yüzey pürüzlülüğünün AFM ile incelenmesi

Z. Tekeli 1, S. Çörekçi 1, S. Özkaya 1, D. Usanmaz 1, M. Çakmak 1, S. Özçelik 1, ve E. Özbay 2

1Fizik Bölümü, Gazi Üniversitesi, 06500 Ankara 2Nanoteknoloji Araştırma Merkezi, Bilkent Üniversitesi, 06800 Ankara

Yüksek Al mol kesrine sahip Al0.52Ga0.48N Schottky fotodedektör yapısının tavlama sıcaklığına (800, 900, 960 oC) bağlı olarak yüzey pürüzlülüğü AFM (Atomic Force Microscopy) ile incelendi. Tavlama sıcaklığının artması ile yüzey morfolojisinde belirgin bir değişim gözlenmedi. Ancak, yüzey pürüzlülüğün bir göstergesi olan rms değerlerinin tavlama sıcaklığına bağlı olarak giderek azaldığı gözlendi (rms,1.03, 0.94, 0.74 nm).


125

P92

A molecular dynamics study on AlIr alloy

Z. Demircioğlu 1, K. Çolakoğlu 1, Y. O. Çiftçi 1, and S. Özgen 2

1Department of Physics, Faculty of Arts and Sciences, Gazi University, 06500 Ankara 2Department of Physics, Faculty of Arts and Sciences, Fırat University, 23119 Elazığ

In this study, molecular dynamics simulations are carried out using a many-body potentials developed by Sutton and Chen. Because of importance in both technological and scientific points of views, P–T diagrams are determined for AlIr by using molecular dynamics (MD) simulations. In addition temperature and pressure dependent behaviours of bulk modulus, linear-thermal expansion coefficient, and second order elastic constants (SEOC) are calculated and compared with the available experimental data and other theoretical works.


126


127

AD SOYADI ÜNİVERSİTE Sayfa Abdullah Yıldız Gazi P01, P02, P03 Ahmet Oral Bilkent P04, P55 Ahmet Kılıç ODTÜ P15, P45, P47 Ahmet Varilci Abant İzzet Baysal/Bolu Ali Gencer Ankara P05 Ali Şentürk Hacettepe Arif Babayev Süleyman Demirel/Isparta P06 Arif Sinan Alagöz ODTÜ Arzu (Akbaş) Karayel Hacettepe Aslı Öztürk Hacettepe Atila Yücel Muğla P67 Aycan Özkan Gazi P07 Aylin Yıldız Dokuz Eylül/İzmir S14 Aylin Bengi Gazi Ayşe Duran Gazi P38 Aytunç Ateş Atatürk/Erzurum Bahattin Abay Atatürk/Erzurum P08 Banu Ebru Binal Gazi P09 Barış Emre Ankara Bayram Deviren Erciyes/Kayseri S11 Buket Saatçi Erciyes/Kayseri S06, P10, P30, P50 Cabir Terzioğlu Abant İzzet Baysal/Bolu Çağlıyan Kurdak UMICH, ABD Ç05 Çiğdem Erçelebi ODTÜ Cüneyt Berkdemir Erciyes/Kayseri P11 Demet Usanmaz Gazi P77, P91 Deniz Çakır Bilkent P12, P13, P14 Derya Kanbur Ankara P15 Dilan Kaya ODTÜ P16 Duygu Kantar Abant İzzet Baysal/Bolu Dinçer Yeğen Abant İzzet Baysal/Bolu Ebru Tunçel Gazi P17 Emel Kilit ODTÜ P18 Emin Bacaksız KTÜ/Trabzon P19 Emre Gür Atatürk/Erzurum S10, P20 Emre Coşkun Onsekiz Mart/Çanakkale S17 Emre Ersin Gazi P21 Engin Deligöz Gazi S07, P17, P86, P90 Engin Durgun Bilkent P22 Engin Kendi Hacettepe Ercüment Yüzüak Ankara P23 Ersen Mete Balıkesir S02


128

Ertuğrul İzci Anadolu/Eskişehir P24 Esin Uçar Hacettepe P25, P57 Ethem Aktürk Hacettepe P26 Fahrettin Yakuphanoğlu Fırat/Elazığ P27, P28, P53, P69,

P88, P89 Fatih Ungan Cumhuriyet/Sivas P29 Fatih M. Cansızoğlu Nanosis Bilimsel Cihazlar P04 Fatma Meydaneri Erciyes/Kayseri P30 Ferhunde Atay Osmangazi/Eskişehir S03, P68, P85 Fethi Soyalp Gazi P31 Figen Özyurt Ankara P59 Fikret Yılmaz Gaziosmanpaşa/Tokat P32, P33, P34 Fügen Tabak Hacettepe Funda Parlaktürk TAEK P36, P37, P38 Ganimet Mülazımoğlu Ahi Evran/Kırşehir P38 Gökay Uğur Gazi P31 Güldem Aydın Gazi Gülnur (Aygün) Özyüzer İYTE/İzmir P39 Hakan Arslan Bilkent S15 Haldun Sevinçli Bilkent P40 Haluk Koralay TAEK - SANAEM Hamit Yurtseven ODTÜ P16, P18, P74 Hamza Yaşar Ocak Dumlupınar/ Kütahya Hasan Şahin Cumhuriyet/Sivas P41 Hasan Yıldırım Bilkent P42 Hatice Kanbur Gazi P43, P44 Hatice Çetin Gazi Hilal Özdemir Gazi Hülya Ayan Nanosis Bilimsel Cihazlar P04 Hüseyin Aydın Abant İzzet Baysal/Bolu Hüsnü Özkan ODTÜ P45, P49 İbrahim Düzgün Rize P46 İlker Dinçer Ankara S05 İman N. Askerzade Ankara P47, P15, P41 İpek Koçer ODTÜ P48 İsmet Baysarı ODTÜ Kaan Demirel Ankara Kadir Gökşen ODTÜ P49, P48 Kemal Çolakoğlu Gazi S07, P17, P86, P90,

P92 Mehmet Kasap Gazi P01, P02, P03, P72,

P71 Mehmet Arı Erciyes/Kayseri P50, S06 Mehmet Parlak ODTÜ P19, P35, P36, P37,

P43, P44, P56, P58


129

Mehmet Çakmak Gazi P77, P91, S12 Mehmet Kabak Ankara Mehmet Burak Kaynar Hacettepe P51, P57 Metin Özer Gazi P52 Müjdat Çağlar Anadolu/Eskişehir P53, P54, P69, P70,

P87, P88, P89 Münir Dede Bilkent P55 Murat Kaleli ODTÜ P56 Murat Erdem Abant İzzet Baysal/Bolu Murat Olutaş Abant İzzet Baysal/Bolu Musa Mutlu Can Hacettepe P57 Mustafa Akdoğan Abant İzzet Baysal/Bolu Mustafa Coşkun Hacettepe Mustafa Ş. Huş ODTÜ P58 Nizami Hasanlı ODTÜ P48, P49 Nurcan Yıldırım Ankara P59 Nurgül Seferoğlu Gazi P60 Nurten Akman Mersin, Bilkent P61 Nusret Güçlü Gaziosmanpaşa/Tokat P62, P15, P47 Oğuz Gülseren Bilkent S14, P11, P12, P13,

P14, P26 Olcay (Üzengi) Aktürk ODTÜ P63 Osman Şahin Süleyman Demirel/Isparta P64, P32, P33, P34 Osman Pakma Ankara P65 Özge Hasançebi Ankara P66 Özgür Öztürk Abant İzzet Baysal/Bolu Özlem Çiçek Ankara P05 Raşit Turan ODTÜ S04, P39, P48, P49 Recai Ellialtıoğlu Hacettepe S15 Rıdvan Karapınar Yüzüncü Yıl/Van P67 Salih Köse Osmangazi/Eskişehir P68, P85, S03 Saliha Ilıcan Anadolu/Eskişehir P69, P70, P53, P54,

P87, P88, P89 Sebahattin Tüzemen Atatürk/Erzurum P20, S10 Sefer Bora Lişesivdin Gazi P71, P72 Selim Acar Gazi P72, P71, P02, P03 Selva Büyükakkaş Niğde P73 Sema Şen ODTÜ P74 Semih Ener Ankara Şemsettin Altındal Gazi P75, P76, P35, P36,

P37, P43, P44, P56 Şener Oktik Muğla Serdar Ali Öğüt UIC, ABD Ç04 Sergei V. Dzyadevych NASU, Ukraine Ç01 Sevilay Sevinçli Bilkent S16


130

Şevki H. Mert Selçuk/Konya Sibel Özkaya Gazi P77, P91 Şinasi Ellialtıoğlu ODTÜ S02 Songül Kutlu Cumhuriyet/Sivas Süheyla Yüce 19 Mayıs/Samsun P78 Şükrü Çelik Rize S01 Şükrü Çakmaktepe Süleyman Demirel/Isparta P79 Şükrü Çavdar TAEK - SANAEM Şule Uğur Gazi P31 Süleyman Çörekçi Gazi S12, P77, P91 Süleyman Çabuk Çukurova/Adana P80 Süleyman Özçelik Gazi S12, P77, P91 Tahir Efe Çolakoğlu ODTÜ P81 Taner Yıldırım NIST, ABD Ç03, P22, P61 Tarık Reyhan Bilkent S15 Tayfun Uzunoğlu Ankara P82 Telem Ünsal Hacettepe Tezer Fırat Hacettepe P51, P57 Tuğrul Hakioğlu Bilkent S09 Tuğrul R. Senger Bilkent S08, P40 Ülkü Bayhan Gazi P83 Ünal Yeşilgül Cumhuriyet/Sivas P84 Vildan Bilgin Osmangazi/Eskişehir P85, P68, S03 Yalçın Elerman Ankara P23, S05 Yasemin Ünlü Gazi P86 Yasemin Çağlar Anadolu/Eskişehir P87, P88, P89, P53,

P54, P69, P70 Yasemin Ö. Çiftçi Gazi P90, P17, P86, P92,

S07 Yüksel Özdemir Atatürk/Erzurum Zafer Gedik Sabancı/İstanbul Ç02 Zeki Tekeli Gazi P91, P77 Ziya Merdan Gaziosmanpaşa/Tokat S13, P38 Zühre Demircioğlu Gazi P92

poster sunumlari - physics.metu.edu.tr files/posterler.pdf · 13. yoğun madde fiziği – ankara...

Documents