Farklı fazlarda perovskit RbNbO3 kristalinin fiziksel özelliklerinin yoğunluk fonksiyoneli teorisi ile incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, farklı fazlarda bulunan RbNbO3 kristalinin fiziksel özellikleri, yoğunluk fonksiyonel teorisine dayanan ABINIT bilgisayar yazılımı kullanılarak farklı basınçlar altında incelenmiştir. RbNbO3 kristalinin triklinik, kübik, tetragonal, ortorombik ve trigonal fazları için genelleştirilmiş gradient yaklaşımı ve yerel yoğunluk yaklaşımı kullanılarak yapısal optimizasyon yapılmıştır. Yapısal optimizasyon için kullanılan yaklaşımların teorik sonuçları mevcut verilerle karşılaştırılmıştır. Söz konusu kristalin her fazı için enerji bant yapısı, valans elektronların durum yoğunluğu, her atomun valans elektronlarına ait kısmi durum yoğunluğu ve elektromanyetik uyarılmaya valans elektronların vermiş olduğu tepkiyi öğrenmek için lineer optik özellikler farklı basınçlarda incelenmiştir. Genel olarak yapılan hesaplamalar gösteriyor ki RbNbO3 kristalinin, söz konusu fazlarının hepsinde yasak bant aralığına sahip yarı iletken karakter sergilemiştir. RbNbO3 kristalinin her fazı için, foton enerjisine bağlı dielektrik fonksiyonu, sönüm katsayısı, soğurma katsayısı, yansıtıcılık katsayısı ve kırılma indisi gibi bazı optik özellikler de incelenmiştir. Ayrıca triklinik fazı hariç diğer fazlar için elastik sabitler, Bulk modülü, Young modülü, Shear modülü, Debye sıcaklığı, esneklik katsayısı gibi özellikler farklı basınçlarda hesaplanmıştır.

In this thesis, the physical properties of RbNbO3 crystal in different phases were investigated under different pressures using ABINIT computer software which is based on density functional theory. Structural optimization was performed using the generalized gradient approximation and the local intensity approximation for the triclinic, cubic, tetragonal, orthorhombic and trigonal phases of the RbNbO3 crystals. The theoretical results of the approximation used for structural optimization are compared with the current data. The optical properties for each phase of the crystal were studied at different pressures to learn the energy band structure, the density of state of the valence electrons, the partial density of state for each atom, and the response of the valence electrons to the electromagnetic excitation. The performed calculations have shown that in all phases, the RbNbO3 crystal exhibit a semiconductor character. For each phase of the RbNbO3 crystal, some optical properties such as dielectric function, extinction coefficient, absorption coefficient, reflectance coefficient and refraction index were also investigated. In addition, elastic constants, Bulk modulus, Young modulus, Shear modulus, Debye temperature, elasticity coefficient, etc. for all phases, except for triclinic phase, were calculated at different pressures.