The simulations of amorphous boron materials

Bor esaslı malzemeler ve teknolojik uygulamaları malzeme biliminden tıp alanına kadar birçok bilimsel ve teknolojik alanda büyük bir ilgi görmektedir. Bu doktora tezi, ab-initio moleküler dinamik tekniğini kullanarak farklı amorf bor malzemelerin atomik yapısını, elektronik ve mekanik özelliklerini incelemek amacıyla hazırlanmıştır. Hesaplamalı metot aracılığıyla elde edilen sonuçlar üç ana bölümde rapor edilmiştir. Bölüm 3'te, amorf bor nitrürün (ɑ-BN) atomik yapısı ve elektronik özelliklerine hidrojen eklemenin etkisi incelenmiştir. ɑ-BN ve dört farklı hidrojen konsantrasyonuna sahip ɑ-BN:H modellerinin yapısal değerlendirmeleri kısa erim düzenlerinin esas olarak birbirleriyle aynı olduğunu göstermiştir. Hidrojenasyon, iki kat koordinatlı zincir benzeri yapıların ve dörtgen benzeri halkaların oluşumunu baskılar ve daha fazla sp2 ve hatta sp3 bağı oluşmasına sebep olur. Ayrıca, hidrojenasyonun ɑ-BN'nin elektronik yapısı üzerinde önemsiz bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. İkinci olarak, bölüm 4'te, amorf bor karbür (a-B4C) modeli oluşturuldu. B atomları için beşgen piramit benzeri motifler, a-B4C'deki ana yapı birimleridir ve bazıları B12 ikosahedralarının oluşumuna sebep olur. Öte yandan, dört kat koordinatlı birimler C atomları için önde gelen konfigürasyonlardır. a-B4C yarıiletken bir malzemedir ve sert malzeme olarak kategorize edilebilir. Bölüm 5'te, farklı B oranlarına sahip amorf bor karbür bileşikleri (BxC1-x, 0.50x0.95) oluşturulmuştur. Artan B/C oranıyla, beşgen piramit motiflerden oluşan daha kompakt malzemeler oluşur. Amorf bor karbür modellerin hepsi yarı iletken malzemelerdir. Bazı amorf bileşiklerin sert malzemeler olduğu önerilmiştir.. Anahtar Kelimeler: Amorf, Hidrojenleşme, Bor Nitrür, Bor Karbür, Ab-initio moleküler dinamik tekniği