Research Article

Nikel-Kobalt (NixCoy) Nano Kümelerinin Yapısal, Elektronik ve Manyetik Özelliklerinin Teorik İncelenmesi

Volume: 10 Number: 2 December 31, 2024
TR

Nikel-Kobalt (NixCoy) Nano Kümelerinin Yapısal, Elektronik ve Manyetik Özelliklerinin Teorik İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada NixCoy (1 ≤ x ≤ 3; 1 ≤ y ≤ 6) nano kümeleri için kuantum mekaniğinin temel yasalarından yola çıkarak yoğunluk fonksiyoneli teorisini temel alan paket programlar kullanılarak enerjitik olarak en kararlı olduğu geometrik yapılar belirlendi. Enerjitik olarak kararlı bulunan NixCoy nano kümelerinin orbital enerji seviyeleri, atomlar arası bağ uzunlukları, kümelerin toplam manyetik moment değerleri ve seçili nano kümeler için CO ve H2 molekülü ile olan etkileşimleri hesaplandı. Nano küme içerisindeki Ni ve Co atomlarının bulunduğu konumun nano kümenin sahip olduğu toplam manyetik moment değerini değiştirdiği, fakat değişen manyetik moment değerlerinde azalma olsa da, incelenen NixCoy nano kümelerin hiç birisinin manyetik olmayan bir düzene sahip olmadığı görülmüştür. Elde edilen sonuçlar nikel ve kobalt atomlarından yeni nano kümelerin elde edilebilir olduğunu ve bu nano kümelerin seçili moleküller ile yapmış oldukları etkileşimler sonucu yeni kullanım alanlarına sahip olabileceklerini göstermiştir. CO ve H2 molekülleri NiCo4, Ni2Co4 ve Ni3Co3 nano kümelerine Ni atomu üzerinden bağlanmaktadırlar. H2 molekülünün nano kümelere görece güçlü bağlandığı ve NixCoy nano kümelerinin hidrojen depolamada kullanılabilir nano yapılar olduğu sonucu ortaya çıkartılmıştır.

Keywords

Project Number

FEF-21028

Thanks

Bu araştırma Aydın Adnan Menderes Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri tarafından desteklenmiştir. Proje Numarası: FEF-21028

References

  1. Amorim, R. V. de, Batista, K. E. A., Nagurniak, G. R., Orenha, R. P., Parreira, R. L. T., & Piotrowski, M. J.. CO, NO, and SO Adsorption on Ni Nanoclusters: a DFT Investigation. Dalton Transactions (2020).
  2. Aslanzadeh, S. (2016). Transition metal doped ZnO nanoclusters for carbon monoxide detection: DFT studies. Journal of molecular modeling, 22(7), 160.
  3. Aysan, I. I., Gorkan, T., Ozdemir, I., Kadioglu, Y., Gökoğlu, G., & Aktürk, E. (2020). Electronic structure, cohesive and magnetic properties of iridium oxide clusters adsorbed on graphene. Journal of Molecular Graphics and Modelling, 101, 107726.
  4. Blöchl, P. E. (1994). Projector augmented-wave method. Physical review B, 50(24), 17953.
  5. Chen, X., Sun, Z., Zhang, H., Onsori, S. (2020). Effect of metal atoms on the electronic properties of metal oxide nanoclusters for use in drug delivery applications: a density functional theory study. Molecular Physics, 118(13), e1692150.
  6. Ersan, F., Akcay, A., Gökoğlu, G., & Aktürk, E. (2015). Interactions of h-AlN monolayer with platinum, oxygen, and their clusters. Chemical Physics, 455, 73-80.
  7. Garzón, I. L., Michaelian, K., Beltrán, M. R., Posada-Amarillas, A., Ordejón, P., Artacho, E., Soler, J. M. (1998). Lowest energy structures of gold nanoclusters. Physical review letters, 81(8), 1600.
  8. Grimme, S. (2006). Semiempirical GGA‐type density functional constructed with a long‐range dispersion correction. Journal of computational chemistry, 27(15), 1787-1799.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Condensed Matter Modelling and Density Functional Theory, Electronic and Magnetic Properties of Condensed Matter; Superconductivity

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

December 29, 2024

Publication Date

December 31, 2024

Submission Date

November 15, 2024

Acceptance Date

December 9, 2024

Published in Issue

Year 2024 Volume: 10 Number: 2

APA
Kalkanlı, M., Akis, F. M., Ilgaz Aysan, I., & Ersan, F. (2024). Nikel-Kobalt (NixCoy) Nano Kümelerinin Yapısal, Elektronik ve Manyetik Özelliklerinin Teorik İncelenmesi. Kirklareli University Journal of Engineering and Science, 10(2), 316-343. https://doi.org/10.34186/klujes.1586136
AMA
1.Kalkanlı M, Akis FM, Ilgaz Aysan I, Ersan F. Nikel-Kobalt (NixCoy) Nano Kümelerinin Yapısal, Elektronik ve Manyetik Özelliklerinin Teorik İncelenmesi. Kirklareli University Journal of Engineering and Science. 2024;10(2):316-343. doi:10.34186/klujes.1586136
Chicago
Kalkanlı, Murat, Fethi Mehmet Akis, Isil Ilgaz Aysan, and Fatih Ersan. 2024. “Nikel-Kobalt (NixCoy) Nano Kümelerinin Yapısal, Elektronik Ve Manyetik Özelliklerinin Teorik İncelenmesi”. Kirklareli University Journal of Engineering and Science 10 (2): 316-43. https://doi.org/10.34186/klujes.1586136.
EndNote
Kalkanlı M, Akis FM, Ilgaz Aysan I, Ersan F (December 1, 2024) Nikel-Kobalt (NixCoy) Nano Kümelerinin Yapısal, Elektronik ve Manyetik Özelliklerinin Teorik İncelenmesi. Kirklareli University Journal of Engineering and Science 10 2 316–343.
IEEE
[1]M. Kalkanlı, F. M. Akis, I. Ilgaz Aysan, and F. Ersan, “Nikel-Kobalt (NixCoy) Nano Kümelerinin Yapısal, Elektronik ve Manyetik Özelliklerinin Teorik İncelenmesi”, Kirklareli University Journal of Engineering and Science, vol. 10, no. 2, pp. 316–343, Dec. 2024, doi: 10.34186/klujes.1586136.
ISNAD
Kalkanlı, Murat - Akis, Fethi Mehmet - Ilgaz Aysan, Isil - Ersan, Fatih. “Nikel-Kobalt (NixCoy) Nano Kümelerinin Yapısal, Elektronik Ve Manyetik Özelliklerinin Teorik İncelenmesi”. Kirklareli University Journal of Engineering and Science 10/2 (December 1, 2024): 316-343. https://doi.org/10.34186/klujes.1586136.
JAMA
1.Kalkanlı M, Akis FM, Ilgaz Aysan I, Ersan F. Nikel-Kobalt (NixCoy) Nano Kümelerinin Yapısal, Elektronik ve Manyetik Özelliklerinin Teorik İncelenmesi. Kirklareli University Journal of Engineering and Science. 2024;10:316–343.
MLA
Kalkanlı, Murat, et al. “Nikel-Kobalt (NixCoy) Nano Kümelerinin Yapısal, Elektronik Ve Manyetik Özelliklerinin Teorik İncelenmesi”. Kirklareli University Journal of Engineering and Science, vol. 10, no. 2, Dec. 2024, pp. 316-43, doi:10.34186/klujes.1586136.
Vancouver
1.Murat Kalkanlı, Fethi Mehmet Akis, Isil Ilgaz Aysan, Fatih Ersan. Nikel-Kobalt (NixCoy) Nano Kümelerinin Yapısal, Elektronik ve Manyetik Özelliklerinin Teorik İncelenmesi. Kirklareli University Journal of Engineering and Science. 2024 Dec. 1;10(2):316-43. doi:10.34186/klujes.1586136