16. Yoğun Madde Fiziği Ankara Toplantısı, Gazi Üniversitesi, 6 Kasım 2009 ÇAĞRILI KONUŞMALAR

Transkript

1 ÇAĞRILI KONUŞMALAR

2 Ç1 Manyetik Soğutma ve Devasa Manyetokalorik Etki Yalçın Elerman Fizik Mühendisliği Bölümü, Mühendislik Fakültesi, Ankara Üniversitesi, Beşevler, Ankara Modern toplumların temel bağımlılıklarından biri olan soğutma teknolojisi, günümüzde gaz sıkıştırmalı kompresör teknolojisine dayanmaktadır. Gaz sıkıştırmalı soğutucular da kullanılan hidroflorakarbon (HFC) CO 2 e göre 3000 kat fazla küresel ısınma potansiyeline sahiptir. Soğutma teknolojisi gıda, kimya, ilaç sanayisinde otomotiv ve bilgisayar teknolojisinde yaygın olarak kullanılmaktadır yılında Dünya Sağlık Örgütünün yayınlamış olduğu bir rapora göre, 2010 yılında yaklaşık 66 milyon ton CO 2 e karşı gelen hidroflorakarbon emisyonu olacaktır. Bu değer 1995 e göre %62 artış göstermiş olup, bu emisyonun %43 üne soğutucular neden olmaktadır. Yukarıdaki nedenlerden dolayı, çevreye zararlı gazlar yaymayan, yüksek verime sahip olan, fazla enerji harcamayan manyetik soğutma alternatif bir soğutma teknolojisi olarak ön plana çıkmıştır. Son yıllarda oda sıcaklığı yakınlarında MKE gösteren daha ucuz malzemelerin üretilip karakteristiklerinin iyileştirilmesine yönelik çalışmalar büyük hız kazanmıştır. Manyetik soğutma teknolojisinin ticarileşememesinin en önemli nedeni, devasa manyetik kalorik etkiye sahip ve ucuz manyetik soğutucu malzemelerin geliştirilmemiş olmasıdır.yaptığımız çalışmalar ile,oda sıcaklığında devasa MKE ye sahip CoMnFeGe malzemesini üretmiş bulunmaktayız. Bu çalışmada malzemenin yapısal ve manyetik faz geçişlerine sahip olan malzeme üretilmiş ve bu iki geçişin meydana geldiği sıcaklıkların birbirine yakınlaştırılması sağlanmıştır. Malzeme elde edildikten sonra ilk olarak yapısal karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. DSC ölçümlerinden malzemenin gösterdiği yapısal geçiş sıcaklığı ve bu sıcaklığın da oda sıcaklığı civarında olduğu gözlenmiştir. Daha sonra bu yapısal geçişin hangi iki yapı arasında olduğunu anlamak için toz x-ışını ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan arıtım sonucunda malzemenin düşük sıcaklık Pnma uzay grubunda, ortorombik birim hücreye sahip olduğu ve yüksek sıcaklık fazının ise,p6 3/mmc uzay grubunda, hekzagonal birim hücreye sahip olduğu gözlenmiştir. Ortorombik fazdan hekzagonal faza oda sıcaklığında geçiş göstermektedir. Daha sonra sıcaklıkla ve manyetik alanla değişen mıknatıslanma ölçümü yapılmış ve bu ölçümler sonucunda manyetik faz geçişinin de ferromanyetik fazdan paramanyetik faza geçiş sıcaklığının da oda sıcaklığı civarında olduğu gözlenmiştir. Bu sıcaklıkların yakınlaşmasının ortaya büyük manyetokalorik etki çıkaracağı daha önce yapılmış çalışmalarla ortaya konmuştur. Bu sonuç manyetik alan altındaki mıknatıslanma ölçümleriyle doğrulanmıştır. Elde edilen verilerle yapılan hesaplamalar sonucunda elde edilen T C, MKE ve ΔT ad değerleri bugüne kadar bilinen değerlerden daha büyüktür.

3 250 DB = 5T CoMnGeFe MnAs 200 DS M (mj/cm 3 K) Gd 5 Ge 2 Si 2 Gd T (K) DB = 7T CoMnGeFe 250 DS M (mj/cm 3 K) Gd 5 Ge 2 Si 2 Gd T (K)

4 Ç2 Atomik Kuvvet Mikroskopisinde yeni açılımlar H. Özgür Özer İstanbul Teknik Üniversitesi,Fizik Bölümü Taramalı Uç Mikroskopisi yüzey biliminde moleküler ve atomik seviyedeki fiziksel olayları incelemede güçlü bir teknik olagelmiştir. Özellikle Taramalı Tünelleme Mikroskobu (TTM) ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AKM) yüksek çözünürlükleri ve yapıların atomik seviyede dahi modifikasyonlarına olanak sağlamalarıyla nanobilime çok katkıda bulunmuşlardır. AKM yatay çözünürlükte TTM yle boy ölçüşür düzeye gelmiştir. Gerek yatay çözünürlüğü ve kuvvet hassasiyetini arttırmada sınırlara yaklaşılmış olması, gerekse şimdiye kadar gözardı edilmiş bazı problemleri giderme istekleri AKM üzerine çalışanları yeni arayışlara yönlendirmiştir. Aynı anda bir çok bilginin ölçülmesini sağlayan eş-zamanlı AKM/TTM ve çok-frekanslı operasyon bu arayışların başlıcalarındandır. Her iki konuda çeşitli örnek yüzeylerinde havada ya da vakumda uygulamalarımız aktarılacaktır. TUM incelemelerinde birbirleriyle çelişen sonuçlar sunulmuş ve anlaşmazlıklara neden olmuş TiO 2 (110) yüzeyinde eş-zamanlı AKM/TTM deneylerimizin sonuçlarına değinilecektir.

5 Ç3 Karbon Tabanlı Yüksek Frekans Elektroniği Coşkun Kocabaş Fizik Bölümü, Bilkent Üniversitesi, 06800, Ankara Grafin ve karbon nanotüpler karbonun düşük boyutlu alotroplarıdır. Nano boyutlardaki yapıları ve özgün elektronik özellikleri, bu malzemeleri yeni elektronik uygulamalar için özgün yapmaktadır. Grafin ve karbon nanotüp kimyasal buhar biriktirme metodu ile büyütülebilmektedir. Bu konudaki güncel gelişmeler geniş alan üzerinde homojen ince film depolaya olanak saglamaktadır. Özellikle tek kristal kuartz üzerinde büyütülen karbon nanotüp dizileri ve metal alttaşlar üzerinde büyütülen tek tabakalı grafin çok ümit verici gelişmelerdir. Yüksek mobilite (>10 4 cm 2 /Vsec) ve dü;ük gate kapasitans degerleri (< 100aF) düşük boyutlu karbonu yüksek frekans elektroniği için özgün bir malzeme yapmaktadır. Bu konuşmada karbon nanotüp ve tek tabakalı grafin ince filmlerin büyütülmesi ve alan etkili transistorlerin üretilmesi anlatılacaktır. Karbon tabanlı alan etkili transistörlerin yüksek frekans uygulamaları özetlenecektir. Bunun yanında grafin ve karbon nanotüp dizilerini bu uygulamalar için karsılaştırmalı degerlendirmesi verilecektir.

6 Ç4 Yarıiletken Tabanlı Aygıtların Performansını İyileştirmede Schottky Yapıların Kullanımı: Temel Bilim Açısından Bir Bakış Hasan Efeoğlu Atatürk Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü Erzurum Schottky yapıları sayısal, mikrodalga ve optik algılama sistemlerinde yüksek performans için kullanılan elektronik aygıttır. Hızlı anahtarlama özelliği ile uygulama alanı bulan bu aygıt ters beslem altıda gerilim kontrollü sığa, düz beslem altında sıcaklık katsayısı akım ile kontrol edilebilen aygıt olarak kullanımı Schottky yapılarının fonksiyonelliğidir. Engel yüksekliğinde iyileşmeler, sıcaklığa bağlı Akım-Gerilim (I-V) karakterizasyonu ve kullanılan modeller Schottky kontağı ihtiva eden yüksek performanslı aygıt tasarımlarının anahtarıdır. Bu çalışmada, temel bilim açısından Schottky diyotun düz beslemde sıcaklık katsayısının akım ile kontrol edilmesi, Schottky yapılarda n=1 için engel yüksekliğinin eldesi, Richardson sabitinin bulunmasında yeni yaklaşımlar, elektriksel aktif derin seviye karakterizasyonunda derin seviye karakterizasyon tekniğinin (DLTS) kullanımı ile donanımsal sınırlamalar hakkında bilgi verilecektir.