Spintronic properties of carbon and silicon based nanostructures

üOZET˙˙KARBON VE SILIKON TABANLI NANOYAPILARIN˙ ˙ü ˙ ˙SPINTRONIK OZELLIKLERIEngin DurgunFizik, DoktoraTez Yüneticisi: Prof. Dr. Salim Cıracıo şAğustos, 2007gBu şalışmada, ilk prensip teknikleri ile spintronik uygulamalarda kullanılabilecekcsünanomalzemeler araştırılmıştır. Oncelikle karbon ve 3d geşiş metallerinden (GM)s s csoluşan sonlu ve periyodik atom zincirlerinin elektronik, manyetik ve iletkenliksüzellikleri incelenmiştir. Sonlu ve doğrusal GM-Cn -GM moleküler yapılarınıno s g ukararlı sistemler oldukları ve ilginş manyeto-direnş üzellikleri güsterdikleri bu-c co olunmuştur. Bu yapıların manyetik temel durumları, GM`lerin aradaki n taneskarbon atomu uzerinden endirek etkileşimleri tarafından belirlenmektedir. Temelü smanyetik durum n`e bağlı olarak ferromanyetik (F) ve antiferromanyetik (AF)gspin konfigürasyonlari arasında değişim güstermektedir. Bu değişimler basit biru gs o gsanalitik model ile başarılı bir şekilde taklit edilmiştir. Periyodik GM-Cn yapılarıs s syarı metalik karakter kazanmakta, dolayısıyla Fermi seviyesi (EF ) yakınlarındatam spin kutuplaşması güstermektedir. GM-Cn -GM yapıları uygun elektrotlaras obağlandıklarında, F temel durumunda her spin yünü işin farklı iletkenliklere sahipg oucolmakta ve moleküler spin-vanası gibi davranmaktadır.u˙Ikinci olarak, uzerinde GM atom zincirleri soğurulmuş tek şeperli zigzagü g s ckarbon nanotüplerin (TCKN) elektronik ve manyetik üzellikleri şalışılmıştır.u ş o cs sTCKN`nin şeperlerine işten ve dıştan soğurulma dikkate alınmış ve bağlanmaş c c s g s generjisinin ve spin polarizasyonun nelere bağlı olduğu incelenmiştir. Tüm in-g g s ucelenen sistemlerin temel durumu ferromanyetik bulunmuş ancak yüksek spins ukutuplaşması bazı GM`ler işin ve uygun geometrilerde güzlenmiştir. GM atom-s c o sları sonlu TCKN`ler uzerine soğurulduklarında spine bağlı elektronik yapı kesikliş ü g ghale gelmektedir. Elde edilen bu manyetik iğneler ya da nano mıknatıslar metalgelektrotlara bağlanarak spintronik aygıt olarak kullanılabileceklerdir.gSon olarak şıplak, hidrojenle kaplanmış ve GM atomları soğurmuş [001]c s g syünündeki silikon nanoteller (SiNT) incelenmiştir. Bu sistemlerin yapısal, elastikou sviviive elektronik üzellikleri analiz edilmiştir. Bu analizler sonucunda bazı tiptekio sGM atomlarını soğurmuş SiNT`lerin oda sıcaklığının uzerinde yarı-metalik karak-g s g üter güterebileceği bulunmuştur. Yüksek GM dekorasyonlarında, ferromanyetiko g s uSiNT`ler iki spin yünü işinde metalik olmakta ama EF yakınlarında yine de yüksekouc uspin kutuplaşması elde edilebilmektedir. Spine bağlı bu üzellikler, yarışap, GMs g o ctipi, dekorasyon gibi parametrelerle oynayarak değiştirilebilmektedir.gsElde ettiğimiz bu sonuşların, nanoyapıların spintronik uygulamaları uzerineg c üyapılan şalışmalara ışık tutması umulmaktadır.cs s˙Anahtar süzcükler : Ilk prensipler, ab initio, yoğunluk fonksiyoneli kuramı, spin-ou gtronik, nanobilim, nano-malzemeler, yarım metal, spin vanası, dev manyeto di-renş.c