Physics / Fizik
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/6
Browse
61 results
Search Results
Article Influence of High Content of Sodium Doping in Bi(pb)2212 Superconductors(Pleiades Publishing, 2023) Faiza, Bouaïcha; Mosbah, Mohamed-Fayçal; Özyüzer, LütfiAbstract: We study here, the effect of high content of sodium doping on structural and electrical properties of Bi(Pb)2212 superconductors. The X-ray analysis results showed that all the prepared samples mainly belong to the superconducting tetragonal phase Bi–(Pb)2212. SEM micrographs show that the grains are closely related and have a characteristic flat shape for the superconductor Bi (Pb) 2212. For the undoped sample, the grains are randomly distributed with an average size of 5 μm. For doped samples, the morphology changes with sodium concentration. Resistivity measurements show that all samples have a superconducting character. © 2023, Pleiades Publishing, Ltd.Article Citation - WoS: 3Citation - Scopus: 4Terahertz Wavefront Engineering Using a Hard-Coded Metasurface(Springer, 2023) Noori, Aileen; Akyürek, Bora; Demirhan, Yasemin; Özyüzer, Lütfi; Güven, Kaan; Altan, Hakan; Aygün, GülnurDuring the past few years, coding metamaterials (MM) drew significant attention, where the far-field scattering/transmission pattern of the electromagnetic wave (particularly in the THz regime) can be encoded into a single or few-bit digitized phase-response of the metasurface, thereby enabling a full digital control. Single-bit MMs contain two types of unit cells where the phase becomes 0 and 1 (in units of ?), respectively. By arranging these unit cells into a 2D surface pattern, the THz wavefront can be shaped. In this work, a novel hard-coded metasurface was designed, fabricated, and experimentally investigated for multi-beam reflection of incident THz beam. The design employs stripe and checkerboard patterns of bilayer MM unit cells consisting of square gold patches with a polymer spacing layer from a gold backplane. Experimental and simulation results show that the incident wave in the 0.500–0.750 THz range can be reflected with > 95% efficiency in uniform amplitude and 1-bit coded phase. For the checkerboard metasurface pattern, the measured and analytically calculated reflection angle shows good agreement. The metasurface design is suitable for large-scale fabrication and can potentially be used as a template in the development of actively coded metasurfaces. © 2023, The Author(s), under exclusive licence to Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature.Research 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 Süperiletken metamalzeme temelli terahertz band-geçirgen filtreleri(2016) Özyüzer, Lütfi; Altan, Hakan; Sabah, CumaliBu projede süperiletken filmlerinden terahertz dalgaboyunda çalışabilen metamalzeme filtreler yapılması amaçlanmıştır. Öncelikle nümerik simülasyonlarla Terahertz aralığında çalışan metal ve süperiletken metamalzeme filtreler tasarlanmıştır. Tasarlanan ve modellenen filtreler, fused silika alttaşlar üzerine büyütülmüş Au ve Cr ince filmler üzerinde şekillendirilmiştir ve İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsünde bulunan Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ile karakterize edilmiştir. Daha sonra ODTÜ’de filtrelerin Terahertz zamana dayalı spektroskopisiyle ölçümleri alınmıştır. Bu çalışmalar raporda detaylı olarak verilmiştir. Filtre tasarım ve üretimine paralel olarak süperiletken Bi2Sr2CaCu2O8+d (Bi2212) ince filmlerinin büyütülme çalışmaları yapılmıştır. Bi2212 ince filmleri c düzlemli (0001) safir ve MgO alttaş üzerine (Bi2212) hedef stokiyometrik oranlardaki Bi2O3, SrCO3, CaCO3 ve CuO tozlarından kalsinasyon, presleme ve sinterleme işlemleriyle hazırlanmıştır.) prosedürleri detaylı bir şekilde belirtilen kendi hazırladığımız hedef ve satın alınan hedef ile DC ve RF güç kaynağı ile farklı parametrelerde büyütülmüştür. İki farklı hedef ile büyütülen örnekler karşılaştırılmıştır. Yapısal karakterizasyon için ince filmlerin EDX (Enerji Dağılımlı XIşınları Mikroanaliz Spektrometresi) ve XRD (X-ışını difraksiyon spektroskopisi) analizleri yapılmıştır. Bi2212 ince filmlerinin Taramalı Elektron Mikroskobu ile SEM görüntüleri alınmıştır. Üretilen hedef ve büyütülen filmlerin direnç sıcaklık ölçümleri alınmıştır. Bu çalışmalar da raporda detaylı olarak verilmiştir. Proje için özgün kuadkross metamalzeme filtre yapısı tasarlanmış ve hem altın hem YBCO ince film üzerine üretilmiştir. Kuadkross metamalzeme filtrelerin geçirgenlik özelliklerini THz zamana dayalı spektroskopisi ile kapalı He kroyostat sisteminde ölçülmüştür. Sonuçlar birbiri ile karşılaştırılmış, projede çalışan her üç araştırma grubunun öğrencileri ve araştırmacı öğretim üyeleri projenin devam ettiği 2 yıl boyunca düzenli olarak İzmir, Kıbrıs ve Ankara’da toplanmış ve projenin durumu ve sonuçlar hakkında fikir alışverişinde bulunmuştur.Research Project Terahertz Dalgaları Duyarlı Soğutmasız Vanadyum Oksit Bolometre Dizisi(2017) Özyüzer, LütfiTerahertz bölgesindeki araştırmalar ve bunun sonucu olan teknolojik gelişmeler son dönemde hızla artmıştır ve günümüzde terahertz bölgesinin uygulama alanları güvenlikten medikal görüntülemeye, patlayıcı tespitinden, örneklere zarar vermeden yapılabilen testlere ve geniş bant kablosuz iletişime kadar birçok alana yayılmıştır. Terahertz ışıması birçok plastikten, kumaşlardan geçer, metallerden yansır ve bilinen birçok patlayıcı malzemesinin tespitinde kullanılır. Bu avantajları ve uygulama alanlarının büyüklüğüne rağmen, ucuz, kompakt ve soğutmasız THz dedektör yapmanın zorluğu sektörün yavaş ilerlemesine neden olmaktadır. İstenilen bu özellikler sağlansa bile yapılan dedektörlerin performansı istenilen uygulama için yeterli olmayabilir. Şu anda yaygın olarak THz alanında kullanılan dedektörler, piroelekrik, Schottky bariyer diyotları, alan etkili transistörler, golay hücreleri olarak sayılabilir. Düşük duyarlılık, bir dizi haline getirme zorluğu ve düşük hızda çalışmaları bu dedektörlerin dezavantajlarıdır. Kızılötesi bölgede şu anda yaygın olarak kullanılan dedektörler, amorf silikon ve VOx tabanlı olanlardır. VOx dedektörler amorf silikondan yapılan dedektörlere göre daha düşük Johnson gürültüsüne sahip olmaları, soğutma gereksinimleri olmaması, düşük maliyetli olmaları ve kolay olarak bir dizi haline getirilebilmeleri nedeniyle daha çok tercih edilirler. Kızılötesi bölgede bu dedektör MEMS tabanlı yapılabilmektedir. Kızılötesi alanındaki bu başarısı nedeniyle VOx, terahertz bölgesi içinde gelecek vaat etmektedir. Fakat THz bölgesinde bu tip dedektörlerin yapılması için, büyük dalgaboyu nedeniyle MEMS tabanlı yapılamayıp yeni tekniklere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu proje kapsamında DC manyetik saçtırma sistemi ile hazırlanan VOx:Au ince filmler yüksek direnç sıcaklık katsayısı (TCR) değerlerine sahip olmaları için optimize edilmiş, THz bölgesinde çalışacak anten tasarımı yapılmış ve sonrada bolometre yapımında kullanılmıştır. TCR değerini iyileştirmek büyük oranda gaz oranları gibi kaplama parametrelerine bağlıdır. Bu parametreler en yüksek TCR değeri ve Au katkılama ile en düşük direnç elde edilince kadar değiştirilmiştir. Özgün olarak, yüksek özdirenç silikon yongalar üzerine büyütülen ve altın katkılanan bu filmler, bolometrenin THz bölgesinde verimli bir şekilde çalışmasını sağlamak amacıyla kullanılabilir. Aygıtın üzerine yapılan anten tasarımı, grubumuzun elinde bulunan 0.5 ile 0.75 THz arası kaynağa tepki vermesi için profesyonel bir yazılım olan CST Microwave Studio ile yapılmıştır. Tasarımı yapılan anten ve bolometre dizisi için UV Maske yapılmış ve litografi için kullanılmıştır.Research Project Esnek titanyum folyo alttaş üzerinde Cu2ZnSnS4 ince film güneş hücreleri(2018) Aygün Özyüzer, Gülnur; Özyüzer, Lütfi; Turan, RaşitProjede, esnek titanyum (Ti) folyo alttaş üzerine büyütülen Cu2ZnSnS4 (CZTS) ince filmler üretilerek incelenmiştir. CZTS ince filmler iki aşamalı metot kullanılarak üretilmektedir. İlk aşamada, metalik öncül katmanlar olan Cu/Sn/Zn Ti-folyo alttaş üzerine DC mıknatıssal saçtırma metodu kullanılarak büyütülmektedir. İkinci aşamada ise kaplanmış olan metal öncül katmanların, Ar gazı ortamında belirlenen sıcaklık altında sülfürlenerek CZTS yapısının oluşturulması gerçekleştirilmektedir. Metalik öncül filmler, 530 ile 580 oC arasında değişen sıcaklıklarda sülfürlenerek, sülfürleme sıcaklığının CZTS filmlerinin yapısı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Üretilen CZTS filmler, EDX, XRD, SEM, XPS, Spektrofotometri ve Raman Spektroskopisi kullanılarak incelenmiştir. Analiz sonuçlarına göre, Ti folyo alttaş üzerinde yüksek kalitede CZTS ince filmlerin üretilmesinde ideal sülfürleme sıcaklığının 570 oC olduğu sonucuna varılmıştır. Proje kapsamında, Ti arka kontak ile Mo arka kontak etkisinin araştırılması amacıyla, SLG/Mo alttaş üzerine CZTS soğurucu film kullanılarak güneş hücrelerinin üretimi gerçekleştirilmiştir. SLG/Mo/Cu(55nm)/Sn/Zn/Cu(120nm) sıralamasında Tip-1 ve SLG/Mo/Cu(120nm)/Sn/Zn/Cu(55nm) sıralamasında Tip-2 olarak CZT metalik öncüller büyütülmüştür. Aynı istifleme sırası için, Sn katmanı ile ardışık olarak büyütülen Cu katman kalınlığının film kalitesi üzerindeki etkisi araştırılarak, üretilen güneş hücrelerinin ışıkdönüştürme verimlilikleri ile bu etkinin varlığı doğrulanmıştır. CZTS güneş hücrelerinin bir diğer önemli katmanı ise tampon katman olarak Zn(O,S)?dir. Zn(O,S) ince filmlerin enerji aralığı ve kristal yapısının, filmlerdeki sülfür konsantrasyonlarının değiştirilmesiyle ayarlanabileceği gösterilmiştir. Ayrıca, 2.4 eV'lik yasak enerji band aralığına sahip, n-tipi yarıiletken olan CdS tampon tabakaları kimyasal banyo biriktirme tekniği ile kaplanarak, optimizasyonuda yapılmıştır. SLG/Mo/CZTS/CdS/i-ZnO/AZO yapısında güneş pilleri üretilmiştir. CdS tampon tabakasının kalınlığının, büyütülen güneş hücrelerinin verimliliği üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Pencere katman olarak alüminyum katkılı çinko oksit (AZO) ince filmlerin kaplanarak; alttaş pozisyonunun ve alttaş döndürme hızının filmlerin yapısal, optiksel ve elektriksel özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Filmler üzerindeki stresin filmlerin hedef ekseninden uzağa yerleştirilmesi ve kaplama sırasında örnek tutucunun döndürülmesi ile önemli ölçüde azaltılabileceği gösterilmiştir. En iyi cihaz, öncüllerde Sn tabakasına bitişik kalın Cu tabakasına sahip olan ve 30 dak boyunca sülfürlenen CZTS filmlerinden elde edilmiştir.Article Citation - Scopus: 1Production and Dispersion of Plasma Functionalized Carbon Nanotubes in Pan Fiber Spinning Solution With Different Surfactants(MMOB Tekstil Mühendisleri Odası, 2022) Kutlu, Bengi; Akşit, Aysun; Özyüzer, Lütfi; Yağmurcukardeş, Nesli; Selamet, YusufIn this study, the distribution of plasma-functionalized multi-walled carbon nanotubes in polyacrylonitrile nanocomposite fibers produced by wet spinning method using different surfactants (Triton-X and sodium dodecyl sulfate) was investigated. Firstly, we produced CNTs by chemical vapor deposition (CVD) technique. Secondly, low-pressure plasma functionalization of CNTs was realized. Finally, nanocomposite polyacrylonitrile fibers doped by CNTs were obtained using wet spinning technique. Properties of produced carbon nanotubes, functionalized carbon nanotubes and nanocomposite polyacrylonitrile fibers were examined by the analyses of chemical composition, surface structure, structural and mechanical properties.Article Citation - WoS: 4Citation - Scopus: 4Development of Single-Use Thin Film Electrodes Based on Zn2sno4 on In2o3:sno2 Substrates With Their Biosensing Applications(Elsevier, 2022) Yurttaş, Betül; Maral, Meltem; Erdem, Arzu; Özyüzer, LütfiDopamine (DA) has a significant impact on the emergence and treatment of certain diseases (e.g., Alzheimer's and Parkinson's diseases). Therefore, monitoring of DA is important, and using biosensors is a favorable option instead of time-consuming and expensive conventional methods. In biosensor manufacturing, thin films have become a rapidly emerging field. In this study, a non-enzymatic electrochemical biosensor based on thin film electrodes is developed for monitoring DA levels. The thin film electrodes (ZTO/ITO) are developed by deposition of Zn2SnO4 (ZTO) on In2O3:SnO2 (ITO) substrates by magnetron sputtering. 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) is used to modify the surface of these electrodes. Physical, optical, and structural properties of the electrodes are determined by applying surface profilometry, UV–VIS–NIR spectrophotometry, X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM) measurements. According to these measurements, it has been observed that the ZTO/ITO combination has a higher optical transmission value than the bare ITO, depending on the deposition time and the oxygen concentration used during ZTO deposition. In addition, the ITO thin film has a crystalline structure, while the ZTO thin film has an amorphous structure and both thin films have a good surface morphology. As electrochemical analysis, cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and differential pulse voltammetry (DPV) measurements are performed. As a result of CV and EIS measurements, a remarkable change (63.54%) was observed after applying APTES modification onto the surface of ZTO/ITO electrode, and the ones obtained by DPV showed successful detection of DA by APTES modified ZTO/ITO. In addition, the experiments in the presence of interferences such as ascorbic acid (AA), uric acid (UA), bovine serum albumin (BSA), and fish sperm double-stranded DNA (fsDNA) show that the electrodes can be successfully applied for voltammetric determination of DA. The detection limit of DA was estimated to be 0.013 µM in the range of DA between 0.1 and 1 µM, and sensitivity was calculated and found to be 11.057 μA μg−1 mL cm−2, which means ZTO/ITO electrodes have a good sensitivity.Article Citation - WoS: 6Citation - Scopus: 5Structural and Optical Characteristics of Antimony Selenosulfide Thin Films Prepared by Two-Step Method(Springer, 2022) Türkoğlu, Fulya; Ekren, Memduh Emirhan; Cantaş, Ayten; Yakıncı, Kübra; Gündoğan, Hazal; Aygün, Gülnur; Özyüzer, LütfiAntimony triselenide (Sb2Se3) is one of the most promising absorber material choices among the inorganic semiconductors that has attracted much attention today. However, highest recorded efficiencies for Sb2Se3 solar cells are still lower than ideal. Exploring antimony selenosulfide (Sb-2(SxSe1-x)(3)) to increase device performance is one option because some features of alloyed Sb-2(SxSe1-x)(3) depend on composition such as bandgap and band position. In this study, two-step process was used to grow Sb-2(SxSe1-x)(3) thin films. In the first stage, Sb2Se3 thin films were deposited on soda lime glass substrates using direct current magnetron sputtering technique. In the second stage, Sb2Se3 thin films were exposed to sulfurization process in a quartz ampoule to obtain Sb-2(SxSe1-x)(3) thin films. Characterization results showed that morphological, optical, and structural properties of Sb-2(SxSe1-x)(3) thin films grown by presented method were highly dependent on amount of sulfur in the films. By the adjustment of the S/S + Se atomic ratio, Sb-2(SxSe1-x)(3) absorber materials with suitable bandgap, favorable orientation and compact morphology can be obtained for photovoltaic applications.Article Citation - WoS: 4Citation - Scopus: 5Enhanced Optoelectronic Properties of Magnetron Sputtered Ito/Ag Multilayers by Electro-Annealing(AVS, 2022) Uyanık, Zemzem; Türkoğlu, Fulya; Köseoğlu, Hasan; Ekmekçioğlu, Merve; Ata, Bengü; Demirhan, Yasemin; Özdemir, Mehtap; Aygün, Gülnur; Özyüzer, LütfiIndium tin oxide/silver/indium tin oxide (ITO/Ag/ITO) multilayers have attracted much attention to fulfill the growing need for high-performance transparent conducting oxide electrodes. To make these transparent multilayers work better, electro-annealing, which is a method of self-heating by electric current, can be effective. Moreover, the effect of current on ITO/Ag/ITO multilayers should be investigated to make sure that electronic devices will be reliable over their lifetime. In this study, ITO/Ag/ITO multilayer electrodes with varying Ag thicknesses were grown by DC magnetron sputtering at room temperature. Structural, optical, and electrical properties of these multilayers were investigated before and after electro-annealing. Measurement results revealed that improved optical transmittance and sheet resistance can be obtained by the optimization of Ag thickness for the as-grown ITO/Ag/ITO layers. The highest figure of merit (FoM) value of 17.37 × 10−3 Ω−1 with optical transmittance of 85.15% in the visible region and sheet resistance of 11.54 Ω/□ was obtained for the Ag thickness of 16.5 nm for as-grown samples. The electro-annealing of as-grown ITO/Ag/ITO multilayers led to improved optical behavior of the multilayer structure over a wide spectral range, especially in the near-infrared range. Electro-annealing also provided an improvement in the crystallinity and sheet resistance of the electrodes. The improvement of the electrical and optical properties of the structure enabled a FoM of 23.07 × 10−3 Ω−1 with the optical transmittance of 86.80% in the visible region and sheet resistance of 10.52 Ω/□. The findings of this work provide proper knowledge of the properties of ITO/Ag/ITO multilayers under electrical current and suggest that the overall performance of the multilayers can be improved by the electro-annealing process.