First-principles investigation of functionalization of graphene

Tek atom kalı nlı ğındaki grafen, bilinen ilk iki boyutlu nanomalzemedir ve ben-zersiz özellikleri nedeniyle olduk ça ilgi çekmektedir. Ancak, kimyasal olarakaktif olmayan ve bant bo şlu ğu olmayan bu malzemenin, elektronik uygula-malarda kullan m zor olmaktad ır. Çe şitli atomlar n grafen uzerine yap smas bu malzemeyi i şlevsel hale getirmenin bir yoludur. Bu sebeple atomik boyuttagrafen ve halojen atomlar ını n etkile simlerini incelemek i çin, i şlevle ştirilmi s grafensisteminin elektronik ve yap sal özellikleri yo ğunluk fonksiyonlar teorisi kul-lan ılarak irdelenmi ştir. Halojen atomların n yanıs ıra, d üzlem dalga sankipotansiyel metodu ve genelle ştirilmi s gradiyent yakla şı m kullan ılarak QuantumEspresso paketi ile yap ılmıştır. Yap san atom ve grafen sistemi 4 4 periyodikyap da modellenmi stir. Halojen atomlar ve dimer grafenin y uksek simetridekinoktalar na konulup ba glanma enerjileri hesaplanm ıştı r. Farklı kon gurasyon-daki yap lar kar s la st r larak denenmi stir. Sistemlerin bant diyagram ve durumyo gunluk ozellikleri c kar lm st r. CÇal smalar sonucunda, grafen y uzeyine atomba glanmas n n bir ka c elektronvolt b uy ukl u g unde bant aral ığına sahip kararlı yapı lar olu sturdu gu g ozlemlenmi stir. Çal ışı lan yapı ları n aras ında en kararl ıs ıatomlar n n ba ğland ığı sistemdir. Y üksek elektron çekme özelli ği bu yap ını n ko-valent ba ğ olu şturması na ve kararlı olmasına neden olur. Ayr ca, en kararlı kon- gurasyon halojen atomları nı n grafenin alt ve üst y uzeyine yap san durumudur.Anahtar s özc ukler: grafen, grafen üzerinde ba ğlanma, halojen atomlar , yo ğunlukfonksiyonlar teorisi, d üzlem dalga sanki potansiyel hesaplar