Süper sert malzemelerin yapısal ve elektronik özelliklerini yoğunluk fonksiyonel teorisi yardımıyla incelenmesi

Bu çalışmada sertliğin teorik ve deneysel olarak ölçümünün nasıl yapılabileceğini, mikroskobik sertliği etkileyen ana faktörleri belirleyip sertliğin temellerini ele aldık. Bunu yapabilmek için daha önceden super sert malzeme olarak bilinen c-BN t-BC2N ve h-BC5 bileşiklerini kullandık. Bu üç bileşiği bilgisayar ortamında simülasyonunu sağlayıp bileşiklerin mikroskobik sertliklerini hesapladık. Sertliği etkileyebilecek faktörleri belirleyebilmek için yoğunluk fonksiyonel teorisini kullandık.Çalışmamızda kullandığımız üç bileşiğin sertliklerini 40 GPa dan daha büyük olduklarını hesapladık. Bu da bize seçmiş olduğumuz malzemelerin süper sert olduklarını gösterdi. Bu üç bileşiği doğadaki en sert bileşik olarak bilinen elmas yapının parametreleri ile karşılaştırarak sertliği etkileyen temel faktörlerin kısa bağ uzunluğu, yüksek yoğunluk ve kovalent bağ sayısının fazla olmasına bağlı olduğunu gözlemledik. Bu faktörler sayesindesüper sert bir malzeme sentezlemeden önce hangi parametrelerin göz önüne alınabileceğini göstermiş olduk.Anahtar Kelimeler: Mikroskobik sertlik, süper sertlik, c-BN, t-BC2N- h-BC5