Katılarda ısıl genleşmenin interferometrik metotlarla ölçümü

Abstract

Bu tez çalışmasında katılarda ısıl genleşme fenomeninin genel teorisi gözdengeçirilmiş, bu fenomeni açıklayan model ve yaklaşımlar özetlenmiş, ısıl genleşmeyiölçmek için en yaygın metodlar özellikleri ve hassasiyetleriyle beraber tanıtılmıştır.Isıl genleşme katsayısının sıcaklığa bağlılığını düşük sıcaklıklarda hassas birşekilde ölçmek için optik girişim prensibiyle çalışan bir düzenek detaylı olaraktanıtılıp bunun bilinen diğer metodlarla kıyaslaması yapılmıştır.Bu metodla katmanlı bir kristal olan TlGaSe2'nin 80 K ile 200 K arasındakatmanlara dik olan yönde lineer ısıl genleşme katsayısı ölçülmüş ve çarpıcı sonuçlarelde edilmiştir. Bu sonuçlar yorumlanırken aynı kristalde yapılan piroakım ölçümleride dikkate alınmıştır.This thesis begins with a review of general theory of thermal expansion ofsolids. The models and approximations explaining the phenomenon are summarisedand the experimental methods for measuring the coefficient of linear expansion arediscussed with their specific properties and accuracies.An accurate experimental method for measuring the temperature dependenceof coefficient of linear expansion at low temperatures is introduced. The principle ofthis method is to use an interferometer and measure the length change of the sampleby observing the movements of interference fringes which form between the planesof interferometer. This method, its sensitivity and advantages are discussed in detail.The coefficient of linear expansion of layered crystal TlGaSe2 is measuredbetween 80K and 200K in the direction perpendicular to the layers by this methodand some interesting results are obtained. The results are discussed with thepyrocurrent data of the same crystal.