Physics / Fizik
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/6
Browse
405 results
Search Results
Publication Nötron Yıldızı İç Yapı Dinamiğinin Gözlemsel Olaylara Etkisi(2021) Gügercinoğlu, Erbil; Akbal, Onur; Alpar, Mehmet AliBu projede nötron yıldızı içyapı dinamiğinin çeşitli gözlemsel olaylara etkisini araştırdık. Sıklıkla sıçrama yapan pulsarların sahici frenleme indisini bulmak için bir yöntem geliştirdik ve bunu PSR J0537-6910 kaynağına uygulayarak n = 2.7(4) değerini elde ettik. Bazı pulsarların sıçramalarına vorteks sızma modeli çerçevesinde eğri uydurması gerçekleştirdik ve yıldız yapısına dair parametrelerin çıkarımlarını yaptık. Süperakışkan vorteks çizgileri ile manyetik akı tüpleri arasındaki mikroskobik takılma etkileşmesi cinsinden manyetik akının iç bölgeden uzaklaştırılma hızının kestirimini yaptık. Bu hızın dönme oranına düz, manyetik alanın kareköküne ise ters orantılı olduğunu bulduk. Manyetik alan bozunmasıyla süperakışkan kuplajı tesiri altında manyetarların dönme evrimini tarif eden denklemler elde edilmiştir. Lineer olmayan rejimde süperakışkanlık ve sıçrama temelli hiperkaosun uzun dönem pulsar yavaşlama davranışında gözlenen düzensizliklerin izahını verebileceği sonucuna ulaştık. Faz diyagramındaki çevrimlerin sayısı (N) ise, göz önüne alınan zaman aralığında pulsarın (N+1) sıçrama geçirdiğini bulduk.Article Citation - WoS: 1Citation - Scopus: 1Modeling Cosmological Perturbations of Thermal Inflation(IOP Publishing, 2024) Bae, Jeong-Myeong; Hong, Sungwook E.; Zoe, HeeseungWe consider a simple system consisting of matter, radiation and vacuum components to model the impact of thermal inflation on the evolution of primordial perturbations. The vacuum energy magnifies the primordial modes entering the horizon before its domination, making them potentially observable, and the resulting transfer function reflects the phase changes and energy contents. To determine the transfer function, we follow the curvature perturbation from well outside the horizon during radiation domination to well outside the horizon during vacuum domination and evaluate it on a constant radiation density hypersurface, as is appropriate for the case of thermal inflation. The shape of the transfer function is determined by the ratio of vacuum energy to radiation at matter-radiation equality, which we denote by upsilon , and has two characteristic scales, ka and kb , corresponding to the horizon sizes at matter radiation equality and the beginning of the inflation, respectively. If upsilon MUCH LESS-THAN1 , the Universe experiences radiation, matter and vacuum domination eras and the transfer function is flat for kMUCH LESS-THANkb , oscillates with amplitude 1/5 for kbMUCH LESS-THANkMUCH LESS-THANka and oscillates with amplitude 1 for k >> ka . For upsilon >> 1 , the matter domination era disappears, and the transfer function reduces to being flat for kMUCH LESS-THANkb and oscillating with amplitude 1 for k >> kb .Article Anisotropic Tunability of Vibrational Modes in Black Phosphorus Under Uniaxial Compressive/Tensile Strain(Wiley, 2023) Li, Hao; Kutlu, Tayfun; Carrascoso, Felix; Şahin, Hasan; Munuera, Carmen; Castellanos Gomez, AndresStrain engineering is a powerful strategy for tuning the optical, electrical, vibrational properties of 2D nanomaterials. In this work, a four-point bending apparatus is constructed to apply both compressive and tensile strain on 2D anisotropic black phosphorus flake. Further polarized Raman spectroscopy is used to study the vibrational modes of black phosphorus flakes under uniaxial strain applied along various crystalline orientations. Here, a strong anisotropic blue/redshift of A1g, B2g, and A2g modes is found under compressive/tensile strain, respectively. Interestingly, mode A1g exhibits the maximum/minimum shift while mode B2g and mode A2g present the minimum/maximum shift when the strain is applied along armchair/zigzag direction. Density functional theory calculations are carried out to investigate the anisotropic strain response mechanism, finding that the strain-induced regulation of the PP bond angle, bond length, and especially interlayer interaction has a giant influence on the Raman shift. A four-point bending apparatus is constructed to study the effect of uniaxial strain on the vibrational property of anisotropic black phosphorus. Particularly, strong anisotropy on the Raman blueshift/redshift rate upon compressive/tensile strain can be observed, which results from the strain-induced regulation of the bond angle, bond length, and interlayer interactions according to density functional theory calculation analysis.imageResearch Project Terahertz ışıyan mesalarda C-ekseni Josephson akım yoğunluğunun yüzey alan ve oksijen doping bağımlılığı(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2013) Özyüzer, Lütfi; Selamet, YusufTerahertz dalgaları, yolcuların havaalanında taranması, patlayıcı ve ilaç tayini, güvenli kablosuz iletişim ve tıpta kanser tanısı gibi bir çok alanda önemli uygulama alanina sahiptir. Yakın zaman önce Bi2Sr2CaCu2O8+d (Bi2212) tek kristallerinden yapılan mesaların, küçük boyutlu bir kaynak olarak yüksek güçte terahertz ışıması yapabildiği kanıtlanmıştır. Katmanlı yüksek sıcaklık süperiletkeni Bi2212, özgün Josephson eklemleri olarak adlandırılan Josephson eklemlerinin doğal yığınlarına sahiptir. Terahertz ışıması, elektromagnetik spektrumun mikrodalgalar ile uzak-IR arasında yer alan bölümüdür. Bu bölge 0.1-10 THz frekans aralığına ve 3 mm den 0,03 mm ye dalga boyu aralığına sahiptir. Bu çalışmada farklı alanlara sahip (300×50, 200×50, 100×50 μm2 ) mesa yapıları aynı kristal üzerinde oluşturulmuştur. İlk önce tavlanmış olan kristaller safir altaş üzerine yapıştırılmıştır ve ardından yontma işlemi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra 100 nm kalınlığında altın kaplanmıştır ve ardından e-demeti litrografisi tekniği ile Ar iyon demeti aşındırma yöntemleri kullanılarak üçlü mesa yapıları elde edilmiştir. Üretilen mesaların alanları çok küçük olduğundan dolayı elektriksel ölçüm almak için oluşturulacak kontakları kolaylaştırmak amacıyla CaF2 yalıtkan tabaksı kaplanmıştır. En son olarak da gümüş epoksi kullanılarak kontaklar alınmıştır. Mesa üretimi tamamlandıktan sonra SEM ve yüzey profilometrisi kullanılarak üretilen mesaların tam boyutları tayin edilmiştir. Elektriksel karakterizasyon için R-T, I-V ölçümleri alınmıştır. I-V karakteristiklerine bakılarak bir mesa için kritik akım değerleri tayin edilerek, Josephson kritik akım yoğunlukları hesaplanmıştır. Çalışmanın sonucunda Josephson kritik akım yoğunluğunun mesa alanının artmasıyla azaldığı gözlenmiştir. Dahası, yüksek boyutlu mesalarda ısınma etkilerinin baskın olmasından dolayı, akım gerilim grafiklerinde geri bükülme değerleri daha düşük voltajlarda gözlenmiştir.Research Project Sayısal çok-tanecik fiziği yöntemlerini kullanarak yüksek-sıcaklık süperiletkenleri ile manyetik yarıiletkenlerin elektronik özelliklerinin incelenmesi(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2013) Bulut, Nejat; Mayda, Selma; Kandemir, ZaferKuantum çok-tanecik fiziğinin sayısal yöntemlerinin uygulandığı bu proje iki bağımsız kısımdan oluşmaktadır. Birinci kısımda d(x2 − y2)-simetrili yüksek-sıcaklık süperiletkenliği Hubbard modeli çerçevesinde kuantum Monte Carlo simülasyonları kullanarak incelenmiştir. Burada bir merdiven örgü üzerine yerleştirilmiş olan Hubbard modeli için d(x2 − y2)-simetrili süperiletkenliğin gücü incelenmiştir. Özellikle de Cooper eşleşmesini sağlayan potansiyelin sıcaklık, elektron yoğunluğu, fermiyonların momentum ve enerjisinin fonksiyonu olarak hesaplanmıştır. Bu çalışmalar Cooper eşleşmesini sağlayan potansiyelin çok kuvvetli olabileceğini, ve ayrıca bu potansiyelin kuvvetinin de model parametrelerine ve Cooper çiftinin göreceli momentum ve enerjisine hassas bir şekilde bağlı olduğunu göstermiştir. Kuantum Monte Carlo simülasyonlarında karşılaşılan "işaret problemi" de burada incelenmiş ve d(x2 − y2)-simetrili Cooper çiftini oluşturan potansiyelin en kuvvetli olduğu zaman "işaret probleminin" de en kötü olduğu bulunmuştur. Bunlar determinental kuantum Monte Carlo simülasyonlarında karşılaşılan "işaret probleminin" fermiyonlar arasındaki etkileşmenin çok kuvvetlenmesinden kaynaklanabileceğini önermektedir.Research Project İnce film güneş pilleri için titanyum üzerine mıknatssal saçtırma tekniğiyle üretilmiş Cu2ZnSnS4 yarıiletkeni(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2013) Aygün Özyüzer, Gülnur; Yanmaz, Ekrem; Yazıcı, Şebnem; Olgar, Mehmet Ali; Akça, Fatime GülşahGünümüz ince film fotovoltaik teknolojisinde, yaygın olarak kullanılan üç tür yarıiletken bileşik vardır. Bunlar, halihazırda %20’lerde verim sağlayabilen CdTe, CuInxGa1-xS(Se)2 (CIGS) ve %10 verim sağlayan ince film amorf silisyumdur. Bu bileşiklerin içeriğindeki In, Ga ve Te gibi elementlerin yüksek maliyeti, düşük yeryüzü rezervi ve toksik özellik göstermesi gibi dezavantajlara sahip olması sebepleriyle, çevreye dost ve düşük maliyetli Cu2ZnSnS4 (CZTS) bileşiğinin yeni nesil güneş hücresi teknolojisinde kullanılması için çalışmalara başlanmıştır. CZTS bileşiği direk yasak bant aralıklı bir yarıiletken olup, soğurma katsayısı 104 cm-1 in üzerinde, yasak bant aralığı ise 1.45– 1.6 eV civarındadır ve yüksek verimli ideal güneş hücresi için mükemmel bir adaydır. Bu projede, CZTS güneş hücresi soğurucu tabakası, yüksek vakumda dört-kaynaklı mıknatıssal saçtırma yöntemiyle, Ti ince film kaplı sinterflex seramik alttaşlar üzerine büyütülmüştür. Ayrıca, esnek metalik alttaş olarak, Ti ve Mo folyolar kullanarak da büyütmeler gerçekleştirilmiştir. Büyütülen ince filmler, sülfür tozu kullanılarak 500 ºC’nin üzerinde argon (Ar) gazı eşliğinde sülfürleme işlemi yapılmıştır. Örneklerimizin yapısal karakterizasyonları; XRD, Raman Spektroskopisi, XPS, EDS ve SEM analizleri aracılığıyla yapılmıştır. XRD analizinde, kesterit yapıdaki CZTS bileşiğinin öncül olarak 2Ө=28.57o ’de oluşması gereken (112) yüzeyinden gelen kırınım piki ve diğer karakteristik pikler gözlemlenmiştir. Raman Spektroskopi analizi sonucunda ise 338 ve 287 cm-1 de görülen pikler XRD analizini desteklemektedir. SEM görüntülerinde CZTS kristallerin oldukça yoğun, birbirine geçmiş homojen bir yapıya sahip olduğu ve geniş tane büyüklükleri içerdiği gözlenmiştir. UVspektrofotometreden aldığımız geçirgenlik ve yansıtıcılık ölçümleri yardımıyla örneklerimizin ortalama 1.55 eV yasak bant aralıklı olduğu hesaplanmıştır. Sıcaklığa bağlı elektriksel ölçümlerde ise dört nokta metodu ile yüzey direnci ve özdirenci; Van der Pauw metoduyla da p-tipi yarıiletken yapısında, deşik taşıyıcı yoğunluğunun 6.8x1020 cm-3, mobilitelerinin ise 0.40 cm2/Vs olduğu bulunmuştur.Article Citation - WoS: 2Citation - Scopus: 2Cosmological States in Loop Quantum Gravity on Homogeneous Graphs(American Physical Society, 2023) Baytaş, Bekir; Yokomizo, N.We introduce a class of states characterized by proposed conditions of homogeneity and isotropy in loop quantum gravity and construct concrete examples given by Bell-network states on a special class of homogeneous graphs. Such states provide new representations of cosmological spaces that can be explored for the formulation of cosmological models in the context of loop quantum gravity. We show that their local geometry is described in an automorphism-invariant manner by one-node observables analogous to the one-body observables used in many-body quantum mechanics, and compute the density matrix representing the restriction of global states to the algebra of one-node observables. The von Neumann entropy of this density matrix provides a notion of entanglement entropy of a local region that is invariant under automorphisms and can be applied to states involving superpositions of distinct graphs. © 2023 American Physical Society.Article Citation - WoS: 11Citation - Scopus: 13Proteolysis of Micellar Β-Casein by Trypsin: Secondary Structure Characterization and Kinetic Modeling at Different Enzyme Concentrations(MDPI, 2023) Vorob’ev, Mikhail M.; Açıkgöz, Burçin Dersu; Güler, Günnur; Golovanov, Andrey V.; Sinitsyna, Olga V.Tryptic proteolysis of protein micelles was studied using β-casein (β-CN) as an example. Hydrolysis of specific peptide bonds in β-CN leads to the degradation and rearrangement of the original micelles and the formation of new nanoparticles from their fragments. Samples of these nanoparticles dried on a mica surface were characterized by atomic force microscopy (AFM) when the proteolytic reaction had been stopped by tryptic inhibitor or by heating. The changes in the content of β-sheets, α-helices, and hydrolysis products during proteolysis were estimated by using Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy. In the current study, a simple kinetic model with three successive stages is proposed to predict the rearrangement of nanoparticles and the formation of proteolysis products, as well as changes in the secondary structure during proteolysis at various enzyme concentrations. The model determines for which steps the rate constants are proportional to the enzyme concentration, and in which intermediate nano-components the protein secondary structure is retained and in which it is reduced. The model predictions were in agreement with the FTIR results for tryptic hydrolysis of β-CN at different concentrations of the enzyme.Research Project Plazma Nitrürlenmiş Cocrmo Ortopedik Alaşım Malzemesinin Yapısal ve Kompozisyonel Karakterizasyonu(2010) Öztürk, Orhan; Rıvıere, Jean Paul; Pichon, Luc; Okur, SerdalPlazma nitrürleme teknikleri, CoCrMo alaşımlarının yakın yüzey tabakalarını modifiye ederek bu malzemelerin yüzeylerinde aşınma ve korozyona dayanıklı tabakalar oluşturmakta kullanılmaktadır. Bu çalışmada, medikal sınıfı CoCrMo alaşımı, düşük basınç altında (~ 60 mTorr), 60% N2 – 40% H2 gaz karışımında ve 400 ºC de 1, 2, 4, 6 ve 20 saat sürelerince RF plazma nitrürlenmiştir. Plazma nitrürlenmiş tabakaların yapısal ve kompozisyonel karakterizasyonu X-ışınları kırınımı (XRD), taramalı electron mikroskobu (SEM), atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve glow discharge optik emisyon spektroskopisi (GDOES) teknikleri kullanılarak incelenmiştir. Nitrürlenmiş tabakaların sertlik ve aşınma davranışları mikrosertlik ve pin-on-disc testleri kullanılarak incelenmiştir. Deneysel analiz sonuçları, 400 ºC’ deki plazma nitrürleme işlemi sonucunda, yüksek azot içeriğine sahip (~ 30 at.%) genişlemiş östenit fazının (γN) oluştuğunu göstermektedir. Bununla birlikte, uzun nitrürleme sürelerinde (6 ve 20 saat) γN fazında CrN dekompozisyonu ve yüzeye paralel olan γN taneciklerde (200) tercihli yönelmeler oluşmaktadır. Elektrokimyasal ve Ar+ ışınları yöntemiyle dağlanmış nitrürlenmiş malzemelerinin kesit-yüzey mikroskopi analizlerine ve GDOES verilerine göre, nitrürlenmiş tabakaların kalınlıkları yaklaşık olarak 2 ile 10 mikrometre arasında değişmektedir. Kalınlık analizlerine göre, CoCrMo malzemelerinin 400 ºC’ de plazma nitrürlenmesi sonucu, ortalama azot diffüzyon katsayısı yaklaşık olarak 1.5x10-11 cm2/s bulunmuştur. Tüm plazma nitrürlenmiş CoCrMo alaşımlarında önemli sertlik ve aşınma iyileşmeleri gözlenmesine rağmen, en iyi aşınma-korozyon dayanıklılığı yalnızca γN yapısına sahip CoCrMo alaşımlarında gözlenmiştir.Research Project Üstün dielektrik özelliklere sahip ince HfO2 filmlerin büyütmeye eş zamanlı spektroskopik elipsometrik saçtırma yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu(2010) Aygün Özyüzer, Gülnur; Cantaş, Ayten; Sağlam, Hilal; Turan, Raşit; Selamet, YusufSaçtırma (sputtering) sistemi tekniği kullanılarak, in-situ spektroskopik elipsometre ile kontrollü vakum ortamında, Si pulu üzerine HfO2 filminin kontrollü olarak büyütülmesi gerçekleştirilmiştir. Büyütülen oksit tabakaları çeşitli tanı ve analiz teknikleri (Elipsometre, FTIR, XRD, XPS) ile incelenmiştir. Oksit film büyütme sartları, oksitin HfO2 moduna sahip olması durumu göz önünde bulundurularak çeşitli ölçüm tekniklerinden elde edilen sonuçlara göre incelenmiş ve saçtırma yöntemi ile film büyütme işleminin optimizasyonu yapılmıştır. Spektroskopik elipsometre (SE) aracılığıyla, büyütmeye es zamanlı olarak alınan film kalınlığının, kırılma indisi ve kompleks dielektrik sabitinin gerçel kısmının film büyütme zamanına göre değişimi incelenmiştir. FTIR kullanılarak, büyütülen filmdeki yapıların kimyasal bağları incelenilmiştir. XRD ile yapısal analizler elde edilmiştir. XPS tekniği ile filmin derinlik analizi gerçekleştirilmiştir. Yapısal ve optiksel açıdan en iyi özelliklere sahip örnekler kullanılarak Metal Oksit Yarıiletken (MOS) aygıtlar üretilmiş ve bu aygıtların elektriksel karakterizasyonu elde edilmiştir. ‘Üretim – karakterizasyon – büyüme koşullarının iyileştirilmesi’ döngüsü başarı ile kurulmuş olup şu sonuçlar elde edilmiştir: (a) En uygun oksitleme parametresi olarak kullandığımız en düşük O2/Ar gaz oranı, yani 0.1, ve uygulanan güç açısından 30-40 Watt belirlenmiştir. (b) SiO2 arayüz oluşumu tamamen engellenememiştir ve arayüzde HfSixOy arayüzü elde edilmiştir. (c) Yıgın (bulk) halindeki HfO2 malzemenin 632 nm de sahip olduğu 2.1 değerindeki kırılma indisi değerine oldukça yaklaşılmıştır.