Li2xal (X = Be, Mg Ve Ca) Heusler Alaşımlarının Fiziksel Özelliklerinin Ab-İnitio Yöntem İle İncelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, tam Heusler yapısında olan Li₂XAl (X = Be, Mg, Ca) alaşımlarının yapısal, elektronik, elastik, termodinamik ve fonon özellikleri birinci ilke (ab initio) hesaplamalarla detaylı olarak incelenmiştir. Çalışma, yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) temelli olarak Quantum ESPRESSO yazılım paketi kullanılarak yürütülmüştür. İlk olarak, söz konusu alaşımların denge örgü parametreleri ve hacim-enerji ilişkileri üzerinden yapısal kararlılıkları değerlendirilmiştir. Elektronik bant yapısı ve durum yoğunluğu analizleri, tüm alaşımların metalik karakter sergilediğini ortaya koymuştur. Elastik katsayılar kullanılarak mekanik kararlılık kriterleri doğrultusunda alaşımların süneklik, rijitlik ve dayanım özellikleri belirlenmiştir. Termodinamik analizlerde ise Debye sıcaklığı, özgül ısı ve entropi gibi parametreler sıcaklığa bağlı olarak hesaplanmıştır. Fonon dağılımları incelendiğinde Li₂MgAl ve Li₂CaAl alaşımlarının dinamik olarak kararlı olduğu, ancak Li₂BeAl alaşımında negatif frekansların gözlemlendiği ve bu nedenle kararsız olduğu belirlenmiştir. Elde edilen tüm bu sonuçlar, Li₂XAl alaşımların elektronik ve mekanik performanslarının belirli uygulamalarda kullanılabilirliğini ortaya koyarken, özellikle Li₂MgAl ve Li₂CaAl alaşımlarının enerji depolama, iletkenlik ve spintronik gibi alanlarda ileri teknolojilere entegre edilebilecek potansiyele sahip olduğunu göstermektedir. Bu çalışma, literatürde sınırlı sayıda bulunan Litabanlı Heusler alaşımlarına dair bilgileri genişleterek gelecekteki teorik ve deneysel araştırmalar için yol gösterici olmayı amaçlamaktadır.