Araştırma Makalesi

DFT çalışması: Katkısız ve kobalt katkılı (8,0), (10,0) tek duvarlı karbon nanotüplerin elektronik ve manyetik özellikleri

Cilt: 41 Sayı: 2 20 Temmuz 2026
PDF İndir
TR EN

DFT çalışması: Katkısız ve kobalt katkılı (8,0), (10,0) tek duvarlı karbon nanotüplerin elektronik ve manyetik özellikleri

Öz

Bu çalışmada, katkısız ve kobalt (Co) katkılı zigzag (8,0) ve (10,0) tek duvarlı karbon nanotüplerin (SWCNT) elektronik ve manyetik özellikleri yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) çerçevesinde sistematik olarak incelenmiştir. Çalışmada, Co katkısının nanotüplerin bant yapısı, durum yoğunluğu (DOS), Fermi seviyesi ve manyetik moment üzerindeki etkileri karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, katkısız (8,0) ve (10,0) SWCNT’ler sırasıyla 0.56 eV ve 0.82 eV bant aralıklarına sahip yarı iletken karakterdedir. Co katkısı, bu sistemlerin bant aralıklarını tamamen ortadan kaldırarak yarı iletken–metalik geçişe neden olmuştur. Ayrıca, Co katkılı CNT’lerde Fermi seviyesi çevresinde belirgin bir toplam durum yoğunluğu (TDOS) artışı gözlenmiş, bu da metallic davranış kazandırmıştır. Manyetik özellikler açısından, (8,0) Co katkılı SWCNT’de manyetik sönümleme (quenching) gözlenmiş ve toplam manyetik moment 0 μB olarak hesaplanmıştır. Buna karşılık, (10,0) Co katkılı sistemde toplam momentin ~0.6 μB olduğu belirlenmiştir. Bu fark, Co’nun 3d orbitalleri ile karbonun 2p orbitalleri arasındaki p-d hibritleşme derecesinin tüp çapına bağlı olarak değişmesiyle açıklanmıştır. (10,0) sisteminde spin-up ve spin-down kanalları arasında dengesizlik oluşmuş ve sistem ferromanyetik-metal karakter kazanmıştır. Sonuç olarak, Co katkısının CNT’lerin elektronik yapısını köklü biçimde değiştirdiği, bant boşluğunu ortadan kaldırdığı ve belirli geometrilerde (özellikle (10,0) tüpünde) ferromanyetik davranış oluşturduğu tespit edilmiştir. Bu bulgular, Co katkılı CNT sistemlerinin spintronik, sensör ve nanoelektronik uygulamalarda potansiyel malzemeler olarak değerlendirilebileceğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. 1. Dresselhaus, M. S., Dresselhaus, G., & Avouris, P., Carbon Nanotubes: Synthesis, Structure, Properties, and Applications, Springer, 2001.
  2. 2. Iijima, S., Helical microtubules of graphitic carbon, Nature, 354, 56–58, 1991.
  3. 3. Saito, R., Dresselhaus, G., & Dresselhaus, M. S., Physical Properties of Carbon Nanotubes, Imperial College Press, 1998.
  4. 4. Hamada, N., Sawada, S., & Oshiyama, A., New one-dimensional conductors: Graphitic microtubules, Phys. Rev. Lett., 68 (10), 1579, 1992.
  5. 5. Kane, C. L., & Mele, E. J., Size, shape, and low energy electronic structure of carbon nanotubes, Phys. Rev. Lett., 78 (10), 1932–1935, 1997.
  6. 6. Ayala, P., et al., The doping of carbon nanotubes with nitrogen and their potential applications, Carbon, 48 (3), 575–586, 2010.
  7. 7. Charlier, J. C., Defects in carbon nanotubes, Acc. Chem. Res., 35 (12), 1063–1069, 2002.
  8. 8. Robertson, J., Realistic applications of CNTs in electronics, Materials Today, 7 (10), 46–52, 2004.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Malzeme Bilimi ve Teknolojileri

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Vusala Nabi Jafarova Bu kişi benim
Azerbaijan

Yayımlanma Tarihi

20 Temmuz 2026

Gönderilme Tarihi

16 Ekim 2025

Kabul Tarihi

1 Nisan 2026

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Cilt: 41 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Hasanova, K. A., & Jafarova, V. N. (2026). DFT çalışması: Katkısız ve kobalt katkılı (8,0), (10,0) tek duvarlı karbon nanotüplerin elektronik ve manyetik özellikleri. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 41(2), 1039-1050. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1805018
AMA
1.Hasanova KA, Jafarova VN. DFT çalışması: Katkısız ve kobalt katkılı (8,0), (10,0) tek duvarlı karbon nanotüplerin elektronik ve manyetik özellikleri. GUMMFD. 2026;41(2):1039-1050. doi:10.17341/gazimmfd.1805018
Chicago
Hasanova, Khayala Ajdar, ve Vusala Nabi Jafarova. 2026. “DFT çalışması: Katkısız ve kobalt katkılı (8,0), (10,0) tek duvarlı karbon nanotüplerin elektronik ve manyetik özellikleri”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 41 (2): 1039-50. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1805018.
EndNote
Hasanova KA, Jafarova VN (01 Temmuz 2026) DFT çalışması: Katkısız ve kobalt katkılı (8,0), (10,0) tek duvarlı karbon nanotüplerin elektronik ve manyetik özellikleri. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 41 2 1039–1050.
IEEE
[1]K. A. Hasanova ve V. N. Jafarova, “DFT çalışması: Katkısız ve kobalt katkılı (8,0), (10,0) tek duvarlı karbon nanotüplerin elektronik ve manyetik özellikleri”, GUMMFD, c. 41, sy 2, ss. 1039–1050, Tem. 2026, doi: 10.17341/gazimmfd.1805018.
ISNAD
Hasanova, Khayala Ajdar - Jafarova, Vusala Nabi. “DFT çalışması: Katkısız ve kobalt katkılı (8,0), (10,0) tek duvarlı karbon nanotüplerin elektronik ve manyetik özellikleri”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 41/2 (01 Temmuz 2026): 1039-1050. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1805018.
JAMA
1.Hasanova KA, Jafarova VN. DFT çalışması: Katkısız ve kobalt katkılı (8,0), (10,0) tek duvarlı karbon nanotüplerin elektronik ve manyetik özellikleri. GUMMFD. 2026;41:1039–1050.
MLA
Hasanova, Khayala Ajdar, ve Vusala Nabi Jafarova. “DFT çalışması: Katkısız ve kobalt katkılı (8,0), (10,0) tek duvarlı karbon nanotüplerin elektronik ve manyetik özellikleri”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 41, sy 2, Temmuz 2026, ss. 1039-50, doi:10.17341/gazimmfd.1805018.
Vancouver
1.Khayala Ajdar Hasanova, Vusala Nabi Jafarova. DFT çalışması: Katkısız ve kobalt katkılı (8,0), (10,0) tek duvarlı karbon nanotüplerin elektronik ve manyetik özellikleri. GUMMFD. 01 Temmuz 2026;41(2):1039-50. doi:10.17341/gazimmfd.1805018