Karbon nanotüplerin fiziksel özellikleri üzerine katkılamanın etkilerinin incelenmesi

Bu tez çalışmasının içeriğini üç aşamada hazırladık. Birinci aşamada, tek duvarlı karbon nanotüplerin geometrik yapılarını ve nasıl elde edildiği inceledik. İkinci aşamada, yoğunluk fonksiyoneli teorisi (DFT) ve ab-initio pseudo-potansiyel yöntemini kullanarak, geometrik yapılarına göre seçtiğimiz bazı grafen ve nanotüplerin elektronik bant yapılarını, toplam durum yoğunluklarını ve elektron yoğunluklarını inceledik. Son aşamada ise, seçtiğimiz bir nanotüp üzerine katkılamanın etkileri gözledik.Çalışmada kullandığımız grafen ve nanotüpler zigzag (6, 0), zigzag (7, 0) chiral (6, 2), chiral (6, 3) ve armchair (7, 7) olarak sıralanmaktadır. İlk olarak bu nanotüpleri elde edebileceğimiz bir program hazırladık. İkinci aşamda grafen ve nanotüpün elektronik özelliklerini elde edip, grafenden nanotüpe döndürmenin etkilerini inceledik. Yaptığımız hesaplamalarda zigzag (6, 0) nanotüpün metalik özellik gösterdiğini bulduk. Chiral vektörünü değiştirerek elde ettiğimiz zigzag (7, 0) nanotüpün yarıiletken özellik gösteren bir malzeme olarak bulduk. Yarıiletken yasak bant aralığını 0,5022 eV olarak elde ettik. Armchair (7, 7) nanotüpün metalik özellik gösteren bir nanotüp olarak elde ettik. Chiral (6, 2) nanotüpün 0,8291 eV yasak bant aralığına sahip bir yarıiletken olduğunu bulduk. Chiral (6, 3) nanotüpü düşük bant aralığına sahip bir sankimetalik (quasimetallic) nanotüp olarak elde ettik. Son aşamada bor ve berilyum atomunun nanotüplerin iletkenlik özelliğini arttırdığını, azot, oksijen ve klor katkılanan nanotüplerin iletkenlik özelliğinin azaldığını ve silisyum katkılanan nanotülerin iletkenlik özelliğinin değişmediğini bulduk.