MoSe2Tek Tabakasının Fe-Mn Atomları ve FeMn Nanoatom Kümesi ile Etkileşmesi

Son yıllarda ilginç elektriksel ve optiksel özellikler sergileyen iki boyutlu yarı iletken malzemeler üretilmiştir. Tek tabakalı malzemelerde elektronlar farklı davranışlar göstermektedirler. Elektronlar tek tabakalı malzeme arasında hareket ettikçe, iki boyutta tutularak farklı özellikler sergilemektedirler. Bu kapsamda; molibden diselenad(MoSe2) tek tabakasının optimazasyon sonucu kararlı yapısı, Linux işletim sistemi ve quantum espresso 3.2 programı ile elde edilip üzerinde çalışıldı. Öncelikle molibden(Mo) ve selenyum(Se) atomlarının bağ uzunluklarını belirleyerek, kararlı durumdaki MoSe2 tek tabakası oluşturuldu. Bunun için kinetik enerji kesilme değeri, örgü değeri ve k nokta değerleri belirlendi. MoSe2 tek tabakanın kararlı yapısını elde ederek bağlanma enerjisini, bağ uzunluğu hesaplandı. Belirlenen kararlı yapı üzerine Fe, Mn atomları ile FeMn atom kümesinin tutunmasının olası konfigürasyonları üzerinde çalışıldı. Bu konfigürasyonlar içerisinde en kararlı olan yapılar gösterildi. Fe-Mn atomlarının nano kümeleri, katalizörlerde ve nanoelektronik alanlarındaki uygulamalarından dolayı önemli olduğundan MoSe2 tek tabakası ile Fe, Mn atomları ve FeMn atom kümesi arasındaki etkileşme incelendi.

Interaction of MoSe2 Monolayer with Fe-Mn Atoms and FeMn Nanoatom Cluster

In recent years, two-dimensional semiconductor materials have been produced which exhibit interesting electrical and optical properties. In monolayer materials, electrons behave differently. As the electrons move between the monolayer materials, they exhibit different properties by being held in two dimensions. In this context; molybdenum diselenide(MoSe2) monolayer was obtained by optimization of stable structure, Linux operating system and quantum espresso 3.2 program. Firstly, by determining the bond lengths of molybdenum(Mo) and selenium(Se) atoms, a stable MoSe2 monolayer was formed. For this purpose, kinetic energy cut-off value, lattice value and kpoint values were determined. The binding energy and bond length were calculated by obtaining the stable structure of MoSe2 monolayer. On the determined stable structure, Fe, Mn atoms and possible configurations of the attachment of FeMn atomic clusters were studied. The most stable structure of these configurations is shown. Since the nanoclusters of Fe-Mn atoms are important because of their applications in catalysts and nanoelectronic fields, the interaction between the MoSe2 monolayer and Fe, Mn atoms and FeMn atomic clusters was investigated. Since the nanoclusters of Fe-Mn atoms are important because of their applications in catalysts and nanoelectronic fields, the interaction between the MoSe2 monolayer and Fe, Mn atoms and FeMn atomic clusters was investigated. .

PDF

___

[1] Demirkıran, A. 2014. Manyetik Nanoatom Kümelerinin Moleküllerle ve Yüzeyle Etkileşmesinin İncelenmesi, Adnan Menderes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Aydın.
[2] Körözlü, N. 2016. Bilim ve teknolojinin geleceği nanoteknoloji. Ayrıntı Dergisi, 4(39), 27-30.
[3] Ateş, H. 2015. Nano Parçacıklar ve Nano Teller, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part: C, Tasarım Ve Teknoloji, GU J. Sci. Part: C 3(1):437-442.
[4] Demirkıran, A. 2019. Geleceğin Büyük Ayak Sesleri: Nanoteknoloji, Lambert Academic Publising, Almanya.
[5] Eftekhari, A. 2017. Molybdenum diselenide for energy storage, catalysis and optoelectronics, Applied Materialstoday, volume 8.
[6] Kandemir, A., Yapıcıoğlu, H., Kınacı, A., Çağın, T. and Sevik, C. 2016. Thermal transport properties of MoS2 and MoSe2 monolayers. Nanotechnology, 27, 055703.
[7] Tian, Y., Zhu, Z., Ge, Z., Sun, A., Zhang, Q. and Hung, S. 2019. Electronic and magnetic properties of 3d transition metal doped MoSe2 monolayer, Phisica E: Low-Dimensional Systems and Nanostructures, Volume, 113745.
[8] Ataca, C., Sahin, H. ve Ciraci, S. 2012. Stable, Single-Layer MX2 Transition-Metal Oxides and Dichalcogenides in a Honeycomb-Like Structure. J. Phys. Chem. C, 116: 8983-8999.
[9] Ma, S., Su, L., Jin, L., Su, J., Jin, Y. 2019. A first-principles insight into Pd-doped MoSe2 monolayer: A toxic gas scavenger, Physics Letters A Volume 383, Issue 30, 125868.
[10] Huang, S., Zheng, Q., Liu, S., Li, H., Li, C., Meng, J. and Tian, Y. 2017. Tuning electronic and magnetic properties in monolayer MoSe2 by metal adsorption. Chemical Physics Letters,Volume687.
[11] MacNeill, D., Colin, H. Anderson, Z., Mak, K., Ralph, D. C., Kormanyos, A., Zolyomi, V. and Park, J. 2015. Breaking of valley degeneracy by magnetic field in monolayer MoSe2. Physical Review Lett., 114(3):037401.
[12] Shaw , J. C., Zhou, H., Chen, Y., Weiss, N. O., Liu, Y., Huang, Y., Duan, X. 2014. Chemical vapor deposition growth of monolayer MoSe2 nanosheets, Nano Research, ISSN: 1998-0124.
[13] Kadıoğlu, Y., Demirkıran, A., Yaraneri, H., Aktürk, Ü. O. 2014. Investigation of NH3 and H2 Adsorption on Ptn (n= 2−15, 18, 22, 24) Clusters by Using Density Functional Theory, J. All. Comp., 591 (2014), 188–200.
[14] Kandemir, A. and Şahin, H. 2018. Janus single layers of In2SSe: A first- principles study. Physical Review B, 97, 155410.
[15] Kandemir, A., Akbali, B., Kahraman, Z., Badabv, S. V., Ozcan, M., İyikanat, F. and Şahin, H. 2018. Structure, electronic and phononic properties of PtSe2: from monolayer to bulk, Semiconductor Science and Technology, 33, 085002.
[16] Şahin H., Cahangirov, S. Topsakal M., Bekaroğlu E., Aktürk E., Senger R.T., Ciraci S.2009. Monolayer honeycomb structures of group-IV elements and III-V binary compounds: First-principles calculations, Physical Review B 80, 155453.
[17] Abou-Ras D., Kostorz G., Bremaud D., Kurdesaub F. V., Tiwarib A.N., Dfbelic M, Kalin M. 2004. Formation and characterisation of MoSe2 for Cu(In, Ga)Se2 based solar cells, Thin Solid Films 480– 481,433– 438.
[18] Cui, H., Chen, D., Zhang, Y. and Zhang X. 2019. Dissolved gas analysis in transformer oilwing Pd catalyst decorated MoSe2 monolayer: A first- principles theory. Sustainable Materials and Technologies, volume 20.
[19] Ren, J. ,Xue, Y. and Wang, L. 2019. SO2 gas adsorption on the transition metal (Pd, Ag, Au and Pt) doped monolayer MoSe2: A first-principles study, Chemical Physics Letters, Volume 733, 136631.
[20] Li, H., Huang, S., Zheng, Q., Zhu, Z., Li, C., Meng, J. and Tian Y. 2018. Nonmetal doping induced electronic and magnetic properties in MoSe2 monolayer, Chemical Physics Letters. [21] Truong , Q. D., Hung, N. T., Nakayasu, Y., Nayuki, K., Sasaki, Y., Murukanahally Kempaiah, K., Yin, L., Tomai, T., Saito, R., and Honma, I. 2018. Inversion domain boundaries in MoSe2 layers, Royal Society of Chemistry, 8, 33391.
[22] Lin, Z., Ye, J. and An, Y. 2019. Tunable electronic structures, half-metallicity and optical properties in Fe-NM (B, C, N) co-doped monolayer 2H- MoSe2, Journal of Alloys and Compounds, Volume 805.
[23] Zhao Y., Wang, W., Li, C., Xu, Y. and He, L. 2018. Tuning the magnetic properties of the monolayer MoSe2 by nonmetal doping: First-Principles Study, Solid State Communications, Volume 281.
[24] Russo E. M. 2012. Monolayer Molybdenum Diselenide, Chemistry, Biology, Gannon Uni.
[25] Maa L., Wang J., Hao Y., Wang G. 2013. Density functional theory study of FePdn (n = 2–14) clusters and interactions with small molecules, Computational Materials Science 68 166–173.
[26] Monkhorst, H. J. ve Pack, J. D. 1976. On special points for brillouin zone integrations. Physical Review B, 13: 5188.
[27] Karaağaç H. 2005. Structural, Electrical and Optical Characterization of Ge Implanted GaSe Single Crystal Grown by Bridgman Method, O.D.T.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans tezi, Ankara.
[28] Aktürk, Ü. O. 2010. Density Functional Investigation of Nano Structures, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Ankara.
[29] Yapıörer, E. 2007. TeO2 Kristalinin Lineer ve Lineer Olmayan Optik Özelliklerinin İncelenmesi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.