PEROVSKİTE AgBO3 KRİSTALİNİN YAPISAL, ELEKTRONİK VE ELASTİK ÖZELLİKLERİNİN HESAPLAMALI TAHMİNİ

Creative Commons License

Kale Aydın E., Kilit Doğan E., Erden Gülebağlan S.

11. INTERNATIONAL BILTEK CONGRESS ON CURRENT DEVELOPMENTS IN SCIENCE, TECHNOLOGY AND SOCIAL SCIENCES, Ankara, Türkiye, 25 - 26 Mayıs 2025, ss.467-476, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Ankara
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.467-476
  • Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Yapılan bu çalışmada AgBO3 kristalinin yapısal, elektronik ve elastik özellikleri ortaya konulmuştur. Çalışma Yoğunluk Fonksiyoneli Teoremine (YFT) dayalı olarak Genelleştirilmiş Gradyent Yaklaşımı altında yapılmıştır. Hesaplamalarda YFT’ye dayalı olarak çalışan Abinit programı kullanılmıştır. AgBO3 kristalinin bağ yapısı, bağ uzunlukları ve birim hücre görüntüsü ise Vesta programı ile elde edilmiştir. AgBO3 kristali kübik yapıda olup,  (No:221) uzay grubunda ve  nokta grubundadır. Kristalin özelliklerinin ortaya konulması için ilk olarak kesme enerjisi optimizasyonu yapılmış ve kesme enerjisi değeri 40 Hartree bulunmuştur. k noktaları optimizasyonu sonucu ise Monkhorst-Pack Bölümlemesi 14x14x14 olarak hesaplanmıştır. Bu değerler kullanılarak literatür değeri 6.5825 Bohr olan kristalin örgü parametresi teorik olarak tekrar hesaplanmış ve 6.6324 Bohr bulunmuştur. Yapısal özelliklerinin incelenmesinin ardından elektronik özellikler incelenmiştir. Bunun için AgBO3 kristaline ait elektronik band grafiği, durum yoğunluğu grafiği ve kısmi durum yoğunluğu grafikleri elde edilmiştir. Elde edilen grafiklerin incelenmesiyle AgBO3 kristalinin yasak band aralığının 0 eV olduğu görülmüş ve metal yapıda olduğu anlaşılmıştır. AgBO3 elastik özelliklerinin ortaya konulabilmesi için ilk olarak elastik sertlik katsayıları hesaplanmıştır. Elastik sertlik katsayılarının 36 bileşeni olmasına rağmen simetri özelliklerinden ve AgBO3 kristalinin kübik yapıda olmasından dolayı bu sayı 3 adet bağımsız bileşene düşmüştür. Bu elastik sertlik katsayıları kullanılarak AgBO3 kristaline ait yığın modülü, kesme modülü ve Poisson oranı hesaplanmıştır. Elastik özelliklerin hesaplanması bu kristalin esnek bir yapıda olduğunu ortaya koymuştur. Son olarak AgBO3 kristalinin elastik olarak kararlı bir yapıda olduğu gösterilmiştir. Yapılan bu çalışma ile AgBO3 kristalinin yapısal, elektronik ve elastik özellikleri temel durumda hesaplanmış ve literatüre kazandırılmıştır. Çalışmanın bu alanda yapılacak olan ileriki çalışmalara ışık tutacağı düşünülmektedir. 

In this study, the structural, electronic and elastic properties of AgBO3 crystal are presented. The study was carried out under the Generalised Gradient Approach based on the Density Functional Theory (DFT). The Abinit programme, which is based on YFT, was used in the calculations. The bond structure, bond lengths and unit cell image of the AgBO3 crystal were obtained with the Vesta programme. AgBO3 crystal has cubic structure and is in Pm3 ̅m (No:221) space group and m3 ̅m point group. In order to reveal the properties of the crystal, the cutting energy was firstly optimised and the cutting energy value was found to be 40 Hartree. As a result of the K points optimisation, the Monkhorst-Pack Partition was calculated as 14x14x14. Using these values, the lattice parameter of the crystal with a literature value of 6.5825 Bohr was recalculated theoretically and 6.6324 Bohr was found. After analysing the structural properties, the electronic properties were investigated. For this purpose, electronic band graph, density of state graph and partial density of state graphs of AgBO3 crystal were obtained. By analysing the obtained graphs, it is seen that the forbidden band gap of AgBO3 crystal is 0 eV and it is understood that it has a metal structure. In order to reveal the elastic properties of AgBO3, elastic hardness coefficients were first calculated. Although the elastic hardness coefficients had 36 components, this number was reduced to 3 independent components due to the symmetry properties and the cubic structure of AgBO3 crystal. Using these elastic stiffness coefficients, bulk modulus, shear modulus and Poisson's ratio of AgBO3 crystal were calculated. The calculation of elastic properties revealed that this crystal has a flexible structure. Finally, it is shown that AgBO3 crystal has an elastically stable structure. With this study, the structural, electronic and elastic properties of AgBO3 crystal have been calculated in the ground state and introduced to the literature. It is thought that this study will shed light on future studies in this field.