TR POLYMER DISPERSED FERROELECTRIC LIQUID CRYSTAL DEVICES

Transkript

1 11-14 Eylül 2002 SDÜ, İsparta Tö'nonnnn'o TR YMF_S50 POLYMER DISPERSED FERROELECTRIC LIQUID CRYSTAL DEVICES R KARAPINAR 1, M O'NEILL 2 'Yüzüncü Yıl University, Department of Physics, Van, Türkiye 2 The University of Hull, Department of Physics, Hull, UK Recently polymer dispersed ferroelectric liquid crystal (PDFLC) materials have become a field of great interest because of their potential for practical device applications. The PDFLCs are possible alternatives for fast-switching displays which are more stable and flexible than surface-stabilized ferroelectric liquid crystal devices. The PDFLC composites consist of micron-sized droplets of ferroelectric smectic-c* liquid crystal dispersed throughout a polymer matrix. If appropriately aligned, the PDFLC cells can be switched between a translucent state and a transparent state by application of an electric field. The electro-optical switching is achieved by a voltage dependent optical retardation when the cell is placed between crossed polarizers. In this study we investigated the electro-optical behavior of novel ferroelectric liquid crystal droplets embedded in a photocurable polymer. The PDFLC cells were obtained by photopolymerization-induced phase separation (PIPS) process. Alignment of the cells was obtained by a shear force using a stepper-motor driven translation stage during the photopolymerization. An Argon ion laser was used to induce the phase separation. In the cells the surface interaction forces unwound the helical structure of the ferroelectric liquid crystal inside the microdroplets, thus switching occurred between two stable states on coupling to the spontaneous polarization. 306

2 11-14 Eylül 2002 SDÜ, İsparta YMF_S51 PÜSKÜRTME YÖNTEMİYLE SnOz/CdTe İNCE FİLM GÜNEŞ PİLLERİ YAPIMI F.SOYALP, B.BATI Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Van Güneş pilleri güneşten veya güneş ışınımına denk ışınım verebilen bir ışık kaynağından aldığı ışınım enerjisini elektrik enerjisine dönüştürebilen aygıtlardır. Bu çalışmada püskürtme yöntemiyle SnCVCdTe ince film güneş pilleri elde edilmeye çalışılmıştır. Önce püskürtme yöntemiyle, C arasında değişen cam alttaban sıcaklıklarında, SnÜ2 ince filmleri elde edildi. Kalınlıkları ujn arasında değişen SnC>2 ince filmlerinin optik geçirgenliklerinin nm dalgaboylannda %60-%95 arasında, özdirençlerinin ise Q.cm arasında olduğu saptandı. CdTe ince filmleri C arasında değişen cam alttaban sıcaklıklarında elde edildi. Kalınlıkları im arasında olan CdTe ince filmlerinin optik geçirgenlikleri, nm dalgaboylannda, %1-%10 arasında, özdirençleri ise Q.cm arasında bulundu. SnO 2 /CdTe ince film güneş pili ise elde edilmiş olan SnÜ2 ince film tabakasının bir kısmının üzerine CdTe ince filmi oluşturarak hazırlandı. Oluşturulan SnCVCdTe ince film güneş pillerinin kısa devre akımları ua arasında, açık devre gerilimleri ise mv arasında ölçüldü. Anahtar kelimeler: İnce film, güneş pilleri, SnO 2, CdTe, SnOa/CdTe ince film güneş pilleri. 307

3 11-14 Eylül 2002 SDÜ, İsparta YMF_S52 RE-ULTRAFOSFAT CAMLARININ YAPILARININ EXAFS TEKNİĞİYLE İNCELENMESİ M. KARABULUT 1. G.K. MARASINGHE 2, R.K. BROW 3, O.K. SHUH 4 ve C.H. BOOTH 4 'Kafkas Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü, 36100, KARS Department of Physics, University of North Dakota, Grand Forks, ND 58202,USA. 'Graduate Center for Materials Research, University of Missouri-Rolla, Rolla MO 65401, USA. "Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, USA. Nadir dünya elementleri (rare-earth, RE) içeren fosfat camlan önemli optik ve manyetik özelliklere sahip olup son yıllarda özellikle füzyon deneylerinde yüksek enerjili lazer kaynağı olarak kullanılmaktadır. RE içeren fosfat camlarının optik kazancı komşu RE atomlanyle olan elektrik dipol etkileşimi sonucu uyarılmış bir atomun kaybedilmesi anlamına gelen yoğunluk sönümü (concentration quenching) denilen bir süreç nedeniyle sınırlıdır. Bu nedenle RE atomlarının fosfat camlanndaki koordinasyon geometrisin anlaşılması çok önemlidir. Bu amaçla RE Lm EXAFS (Extended X-ray Absorption Fine Structure) spektroskopisi kullanılarak RE atomlarının 15RE 2 O 3-85P 2 O5 (mol %) (RE= Nd, Sm, Gd, Ho, ve Er) camlanndaki koordinasyon çevresi incelendi. EXAFS elemente özel bir teknik olup öteleme simetrisi gerektirmediğinden cam gibi amorf maddelerin yapılannın incelenmesi için ideal bir tekniktir. EXAFS spektrumlannın analizinden, RE-O komşu uzaklığının RE atom numarası büyüdüğünde azaldığı ve dolayısıyla "lanthanide contraction" olarak bilinen olayın ultrafosfat camlarında gerçekleştiği görüldü. Birinci RE- O kordinasyon kabuğundaki en yakın O komşu sayısı yaklaşık olarak 8 olarak bulundu. Koordinasyon sayısının RE atomunun atom numarasına bağlı olmadığı görüldü, ikinci koordinasyon kabuğunun, Sm camı hariç, ortalama 3.6 Â uzaklığında bulunan fosfor komşulanndan dolayı olduğu ve RE-P komşu sayısının 3-5 arasında değiştiği bulundu. Analizlerde 4.5 Â uzaklığına kadar RE-RE korelasyonu bulunamadı ve böylece incelenen camlarda RE atomlarının birbirinden uzakta bulunduktan ve concentration quenching süreciyle olması olası kayıplann bu camlarda olmayacağı sonucuna varildi. 308

4 11-14 Eylül 2002 SDÜ. İsparta YMF_S53 Sn-Zn ÖTEKTİK ALAŞIMININ KONTROLLÜ KATILAŞTIRILMASI VE JACKSON-HUNT ÖTEKTİK TEORİSİ İLE KARŞILAŞTIRILMASI H.KAYA'. E.ÇADIRLI 1, M.GUNDUZ' 'Niğde Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü 2 Erciyes Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü Sn-Zn ötektik alaşımı, %99.99 saflıktaki Sn ve Zn metallerinin vakumlu eritme fırınında eritilmesinden sonra, önceden hazırlanan sıcak döküm fınnındaki grafit potalara dökülmesi ile hazırlanmıştır. Hazırlanan bu numunelerden beş tanesi sabit katılaştırma hızı, V (8,3 L m/s), farklı sıcaklık gradyentlerinde, G (1,9-6,5 K/mm) ve beş tanesi de sabit sıcaklık gradyenti, G (6,5 K/mm) farklı katılaştırma hızlarında, V (8,3-165 Dm/s) Bridgman tipi doğrusal katılaştırma fırınında aşağıdan yukarıya doğru kontrollü olarak katılaştmlmıştır. Yapı parametresi (lameller arası mesafe) olan D' nin katılaştırma parametreleri (G, V) arasında nasıl bir bağıntı olduğu doğrusal regrasyon analizi ile tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar daha önce aynı alaşım sistemi için yapılan deneysel çalışmalarla ve Jackson-Hunt ötektik teorisi ile karşılaştınlmıştır. Bu çalışmada yapılan deneysel ölçümlerden yapılan hesaplamalar sonucunda D 2 V= 33.5 [jm /s bulunmuştur. Sn -Zn ötektik alaşım sistemi için Vnuk ve arkadaşları tarafından yapılan çalışmada G 2 V= 36.4 um 3 /s bulunmuştur. Aynı alaşım sistemi için Jackson-Hunt ötektik teorisinden hesaplanan G 2 V = 43.3 GnrVs sonucu elde edilmiştir. Sonuç olarak, bu çalışmada elde edilen deneysel sonuçlar ile daha önce yapılan aynı alaşım sistemi için bulunan deneysel sonuçlar ve Jackson-Hunt tarafından geliştirilen ötektik teori ile hesaplanan sonuçlarla oldukça iyi uyum sağlamaktadır. 309

5 11-14 Eylül 2002 SDÜ, İsparta YMF_S54 SPEKTURUMLARINDAN FAYDALANARAK ÇİFT-ÇİFT AKTİNİT ÇEKİRDEKLERİNDE ENERJİ SEVİYELERİ YOĞUNLUĞUNUN TESPİTİ H. AHMEDOV. I. ZORBA, BEŞtRE. GÖNÜL Fizik Mühendisliği Bölümü, Mühendislik Fakültesi, Gaziantep Üniversitesi Gaziantep Değişik çekirdek reaksiyonlarının ve bölünme (fisyon) sonucu ortaya çıkan ani (prompt) nötron spekturumlannın hesabında çekirdeklerin enerji seviyeleri yoğunluğunun bilinmesi önemli bir unsurdur. Var olan teoriler değişik çekirdek modellerini esas alarak nükleonlann farklı doğalara sahip kollektif hareketlerini dikkate aldığında kullanımı zor olan denklemler vermektedir. Bu bildiride, çekirdeklerin farklı doğalı kollektif spekturumlanndan faydalanarak, enerji seviyeleri yoğunluğunu veren katsayısı hesaplandığında karşı gelen deneysel değerlerle uyum içerinde olduğu tanışıldı. 310

6 11-14 Eylül 2002 SDÜ. İsparta YMFJ55 SPİN-1ISİNG BLUME-EMERY-GRİFFİTHS MODELİNİN KRİTİK VE ÇOKLU KRİTİKNOKTA YAKINLARINDAKİ DURULMA OLAYI R. ERDEM 1. C. EKİZ U, M. KESKİN 2 'Gaziosmanpaşa Üniversitesi. Fen-Edebiyat Fakültesi, Fizik bölümü, TOKAT 2 Erciyes Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, KAYSERİ Bilineer (J ), Bikuadratik (K) ve kristal alan (D) etkileşmeli Spin-1 Ising Blume-Emery- Griffıths (BEG) modelinin [l, 2] kritik ve çoklu kritik nokta yakınlarındaki durulma olayı varyasyon prensibine dayalı ortalama alan yaklaşımı (MFA) [3] ve Onsager teorisi [4] ile incelendi. MFA ile modelin denge özellikleri verildi ve entropi üretim katsayıları (/?, 7 ) düzen parametrelerinin denge değerleri cinsinden ifade edildi. Kinetik denklemler, /? 0 ve kinetik katsayılar matrisinde Onsager bağıntılarını sağlayan katsayılar (y,, ) cinsinden elde edilerek çözümü iki durulma zamanı (r, ve r 2 ) şeklinde verildi. y tj = O (i * j) için r, ve r 2 'nin sıcaklığa göre davranışı özellikle faz diyagramında birinci-derece geçiş çizgisinin son bulduğu kritik nokta (C) ile üçlü (R) ve kritik son nokta (E) gibi çoklu kritik nokta yakınlarındaki davranışı araştırıldı, r, 'in R ve C 'de keskin kasp davranışı yaparken "de ıraksadığı gözlendi. r 2 'nin ise, R ve C noktalarında atlama-süreksizliği sergilediği E noktasında da kasp yaptığı bulundu. Bunlara ilave olarak, kritik ve kritik son nokta sıcaklıklarından büyük sıcaklıklarda r 2 zamanında maksimumlar ortaya çıktı. [1] Blume M., Emery V. J., Griffiths R. B., Ising Model for the A Transition and Phase Separation in He 3 - He* Mixtures, Phys. Rev. A. 4, 1071, (1971). [2] Keskin M., Solak A., Dynamics of the Spin-llrfng Blume-Emery-Griffıths Model by the Path Probability Method, J. Chem. Phys. J12; 6396, (2000) ve içindeki kaynaklar. [3] Hoston W., Berker A. N., Multicritical Phase Diagrams of the Blume-Emery-Griffıths Model with Repulsive Biquadratic Coupling, Phys. Rev. Lett. 67, 1027, (1991). [4] Onsager L., Reciprocal Relations in Irreversible Processes I, Phys. Rev. 37,405, (1931). 311

7 11-14 Eylül 2002 SDÜ, İsparta YMF_S56 SU KALİTESİNİN BELİRLENMESİNDE YENİ BİR YÖNTEM C. ÇOBAN 1. A. ALTINDAL 1, Z. Z. ÖZTÜRK 1, A. G. GÜREK 2, V. AHSEN 3 'Marmara Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü, Göztepe-İSTANBUL 2 TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi MKTAE, Gebze- Kocaeli 3 Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü, Gebze- Kocaeli Sulardaki organik kirleticilerle ağır metal atomlarının tür ve miktarlarının belirlenmesi teknolojik olduğu kadar canlı sağlığı ile olan doğrudan ilişkisi nedeniyle büyük önem arz etmektedir. Bu tür analizler analitik cihazlarla hassas bir şekilde yapılabilmektedir. Ancak, teknik nedenlerden dolayı bu tür cihazlar yerinde algılama için uygun değildirler. Bu nedenle, özel şartlar gerektirmeyen, yerinde algılama imkanı veren kimyasal sensörler üzerinde yoğun olarak çalışılmaktadır. Çalışmaların bir bölümü yeni algılayıcı malzemelerin geliştirilmesine yönelik yapılırken diğer bir bölümü de yeni transduser tiplerinin geliştirilmesi üzerinde yoğunlaşmış durumdadır. Sıvı ortamlarda çalışacak sensörlerde en yaygın kullanılan transduser tipi akustik dalga tabanlı transduserlerdir. Akustik dalga tabanlı transduserde, özellikle aşın kütle yüklenmesi durumunda, istenmeyen durumlarla karşılaşılmaktadır. Bu da, bu tip transduserlerin sıvı ortamlardaki kullanımlarına bir sınırlama getirmektedir. Bu çalışmada, sulardaki uçucu organik bileşiklerle ağır metal atomlarının tür ve miktarlarının belirlenmesi amacıyla interdijital transduserlerin kullanılabilirliği incelenmiştir. Bu amaçla önce, cam altlıklar üzerine fotolitografi tekniği ile oluşturulmuş interdijital elektrot yapılan (IDT) oluşturulmuştur. Elde edilen yapılann yüzeyi algılayıcı bir film ile kaplanarak sensörlerin imali tamamlanmıştır. Algılayıcı malzeme olarak Nikel ftalosyanin kullanılmıştır. İmal edilen sensörlerin sulardaki uçucu organik bileşiklerle ağır metal atomlarını algılama özelliği değişik konsantrasyonlarda hazırlanan referans çözeltilere daldırılarak aç ve de elektriksel özelliklerindeki değişimlerin ölçülmesi suretiyle belirlenmiştir. İmal edilen sensörlerin sulardaki demir, kurşun gibi ağır metal atomları ile aseton, metanol, gibi kolay buharlaşabilen organiklerin çok küçük konsantrasyonlanna dahi geri dönüşebilir ve oldukça hızlı bir şekilde cevap verdiği gözlemlenmiştir. 312

8 11-14 Eylül 2002 SDÜ, İsparta YMF_S57 ZnO İLAVESİNİN YBCO SÜPERİLETKENİNİN KRİTİK AKIM YOĞUNLUĞU ÜZERİNE ETKİSİ A. ÖZTÜRK. U. KÖLEMEN, S. ÇELEBİ Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü, 61080, Trabzon Geleneksel katıhal tepkime yöntemi ile hazırlanan YBCO süperiletken malzemesi üzerine ZnO ilavesinin etkisini kritik akım yoğunluğu ölçümleri ile araştırdık. YBCO ve ağırlıkça %1 ilaveli YBCO numunelerin 77 K' de akım-voltaj karakteristiklerini elde ettik. %1 ZnO ilaveli YBCO numunesinin iletim kritik akım yoğunluğu, saf YBCO numunesi ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde artmıştır. Her iki numune için deneysel E-J verilerine E(J,B)=Ec[J/J c (B)] n akım voltaj yasası gereğince çizdirilen en iyi uyum eğrilerinden n parametresi belirlenerek akı sürüklenmesinin hangi malzemede daha büyük olduğu belirlendi. Kritik akım yoğunluğunun alan bağlılığı 77 K' de, sıfır alan altında soğutma (ZFC) işleminden sonra, magnetik alan uygulandığında (ZFCV) maksimum bir alan değerinden sonra azaltıldığında (ZFCD) ve zıt yönde alan artırma ve azaltma işleminde ölçüldü. Ayrıca, alan alımda soğutma (FC) işleminden soma alanın azaltılması esnasında (FCD) ölçümler gerçekleştirildi. Sonuçlar tanelerin magnetik geçmişine bağlı olan mıknatıslanmasıyla ilişkili dönüş magnetik ab yoğunluğu çerçevesinde tartışıldı.

9 11-14 Eylül 2002 SDÜ, İsparta YMF_S58 TERMONÜKLEER PLAZMAYI TANIMLAYAN EŞİTLİKLER IıAKIŞKAN DAVRANIŞI VE COULOMB ÇARPIŞMA OPERATÖRÜ A. Ö. BAYRAMOĞLU TAEK, Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi P.K. l Havaalanı TURKEY İSTANBUL Son yıllarda deneysel termonükleer plazma sonuçlan gösteriyor ki mevcut plazma eşitlikleri modifiye edilmelidir. lokev üzerindeki plazma davranışını belirleyen parametreler bulunur. Dağılım fonksiyonunun zaman ve uzaysal türevlerinden Genel kinetik denklem türetilir. Kinetik denklem'e Coulomb Çarpışma etkisi monte edilir. Kinetik denklem ve Maxwell Elektromagnetik denklemlerin çözümlerinden iki akışkan eşitlikleri ve MHD eşitlikleri türetilir: Korunum yasaları çıkarılır. İdeal MHD, rezistive MHD ve neoklasik MHD sınıflaması ve çarpışma serbest yoluna bağlı rejimler belirlenir. Plazma eşitliklerinden dengedeki plazma ve kararsız plazma eşitlikleri ve kararsızlık integralleri bulunur. Magnetik akı ve yüzey eşitlikleri ve dinamikleri tanıtılır. İdeal MHD eşitliklerinin bugün ve gelecekteki uygulamaları eksik tarafları vurgulanır. Geçerlilik aralığı bulunur. Vizkozite stres tensörünün yapısı incelenir. Yük nötralitesi eşitliği ve kullanılması bağlantıları yapılır. Coulomb çarpışma etkisi ve integralleri monte edilir. Coulomb çarpışma operatörütüretilir ve termonükleer araştırmalarında nerede ve nasıl kullanılacağı, özellikleri ve önemi ortaya konur. Genel Ohm yasası ve yapısı araştırılır. Genel transport eşitlikleri ve plazma deşarjlarına etkisi ve plazma transport prosesleri gündeme getirilir. Coulomb Çarpışma operatörünün a-parçacıklan[l], davranışlarının incelenmesindeki rolü ve önemi anlatılır. Füzyon araştırma sistematiği yeniden gözden geçirilir, tasarlanır ve kurulur: Akışkan ve kinetik denklemlerin birleştirilmesi ve geleceğe dönük çalışmalar anlatılır. Chapman-Enskog tipindeki eşitlikler ve gelecekteki termonükleer plazma simülasyonuna ışık tutulur. [IJBayramoğlu Özer, The Physics of Alpha Partide Heating of Thermonuclear Plasmas',BPL,5(1997), V.m pl