Mezunumuz tarafından hazırlanan yüksek lisans tezi “En İyi Tez Ödülü”ne layık görüldü

Sabancı Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Nano Mühendislik Programı 2018 Mezunumuz İpek Efe, yüksek lisans eğitimini ETH Zürih Üniversitesi’nin Malzeme Bilimi programında tamamladı. Malzeme Bilimi alanında hazırlamış olduğu yüksek lisans tezi ile “En İyi Tez Ödülü”ne layık görülen İpek Efe, doktora çalışmasına ETH Zürih Üniversitesi’nde devam ediyor. 

İpek Efe

İpek Efe ile program tercihi, Sabancı Üniversitesi’ndeki lisans yılları, en iyi tez ödülüne layık görülen araştırması ve hedefleri üzerine yaptığımız röportajı aşağıda okuyabilirsiniz.

Sabancı Üniversitesi’nde Malzeme Bilimi ve Nano Mühendislik Programında okumaya ne zaman ve nasıl karar verdin? 

İ.E: Sabancı üniversitesi ile ilk olarak 11. sınıfta tanıştım. Sabancı tanıtım ekibi ve malzeme bilimi programından sevgili Mehmet Ali Gülgün hocam Eskişehir’e, lisem Gelişim Koleji’ne tanıtım için gelmişlerdi. O zamana kadar ne Sabancı’yı duymuştum ne de malzeme bilimi nedir biliyordum. Mehmet Ali hoca Sabancı’da yaptıkları çalışmalardan ve araştırmalardan bahsetmişti, çok etkilenmiştim ve bu sayede malzeme bilimini internetten araştırmaya başladım.

"Sabancı’nın da Türkiye’de malzeme bilimi okumak için en iyi üniversite olduğuna karar verdim."

Malzeme biliminin ilgilendiği konular çok ilgimi çekmişti ve lisede de en çok sevdiğim dersler kimya ve fizik olduğu için bu bölümün bana uygun olabileceğini düşündüm ve Sabancı’nın da Türkiye’de malzeme bilimi okumak için en iyi üniversite olduğuna karar verdim. Tabii Sabancı’daki bölüm seçme özgürlüğü sayesinde bu kararı vermem kolay oldu. Sabancı’da ilk senemden sonra da bu bölümü istediğime emin oldum. Bunda 1. Sınıfta Cleva Ow-Yang hoca ile yaptığım PROJ101 projesi ve üst dönem malzeme bilimi öğrencileri ile yaptığım sohbetler etkili oldu.    

Sabancı Üniversitesi’nde aktif bir lisans eğitimin oldu. Bu süre zarfında yaptığın sosyal ve akademik çalışmalardan, yer aldığın projelerden bahseder misin? 

İ.E: Benim için üniversite hayatımı eşsiz bir deneyime çeviren en önemli faktör yer aldığım sosyal aktiviteler diyebilirim. İlk iki senemde bir parçası olduğum SUOyuncuları ile çeşitli oyunlar sergiledik ve tiyatro festivallerini katıldık, aynı zamanda Münazara Kulübü ile birçok üniversitenin münazara turnuvalarına katılma imkânımız oldu. Bu iki kulübün hem entelektüel hem de kişisel gelişimime katkısı çok büyük oldu. Bunların dışında AstroSU (Astronomi Topluluğu) ile kampüste astronomi etkinlikleri düzenleyip, RadyoSU kapsamında “Teachers are Human” radyo programını yürüttük. Ve tabii ki 4 sene boyunca içinde bulunduğum Toplumsal Duyarlılık Projeleri ile okul-çocuk, sürdürülebilirlik, kültürel miras gibi alanlarda proje yapma imkânım oldu. Bütün bu projeler hem farklı bakış açıları kazanmamı hem de iletişim becerilerimi geliştirmemi sağladı. Tabii ki sosyal aktivitelerin en önemli getirisi bana hala görüşmeyi sürdürdüğüm, hayat boyu devam edecek arkadaşlıklar kazandırmaları oldu.

Akademik olarak 1. Sınıfın ikinci döneminden itibaren laboratuvarda bir araştırma projesinin parçası olma fırsatı yakaladım. 1. Sınıfta Cleva Ow-Yang hocamın süpervizörlüğünde transparan güneş pilleri üzerine, sonraki senelerde ise uzun-ışımalı fosfor tozu sentezi üzerine olan projesinde yer aldım. Bitirme projem geçirimli elektron mikroskobu ile elde ettiğimiz görüntülerdeki ve verilerdeki gizlenmiş detayların hesaplamalı tekniklerden yararlanılarak açığa çıkarılması üzerineydi. 

Bunlara ek olarak, 2. Sınıfın yazından itibaren her yaz farklı bir araştırma enstitüsünde araştırma stajı yaptım. Listelememem gerekirse, University of Erlangen-Nürnberg’te atom prob tomografisi (APT), CERN’de radyoaktif atomlardan faydalanarak malzemelerin elektromanyetik özelliklerinin araştırılması ve Barselona Malzeme Bilimi Enstitüsü’nde de termoelektrik malzemeler üzerine olan projelere katıldım. 

Araştırma projelerimin dışında, NS101-102 ve Termodinamik derslerinde asistanlık yapma fırsatım oldu. Bu eğlenceli asistanlık deneyimlerim bana çeşitli öğretim tekniklerini öğrenmemde ve geliştirmemde katkı sağladı.  

Lisans eğitimini tamamladıktan sonra nasıl bir yol çizdin? Yüksek lisans eğitimine devam etme kararı alırken seni etkilen faktörler oldu mu? Yüksek lisans eğitimi nerede ve hangi programda tamamladın? Bu tercihlerinin özel bir nedeni oldu mu? 

İ.E: Lisans eğitimimi tamamladıktan sonra, öğrenimime yüksek lisans yaparak devam etmek istedim. Bu kararı almamdaki en önemli faktör, lisans hayatım boyunca içinde bulunduğum araştırmalardan keyif almam ve malzeme bilimi ile ilgili daha çok şey öğrenme isteğim oldu. Yüksek lisans eğitimimi ETH Zürich Üniversitesi’nin Malzeme Bilimi programında tamamladım. ETH Zürich’i tercih etme sebeplerim arasında ilgilendiğim konular üzerine araştırma yapan gruplarının olması, programın farklı alanlarda ders seçenekleri sunması, yüksek lisans programının araştırmaya büyük önem vermesi, üniversitenin araştırmaya ayırdığı büyük fonlar yer aldı. Bunların dışında ETH Zürich’ in yüksek lisans bursu programına kabul almam da bu kararı finansal olarak kolaylaştırdı. Tabii ki, İsviçre’nin harika doğasından da bahsetmemek olmaz.

CERN’deki stajım sırasında İsviçre’deki hayatı biraz deneyimleme fırsatım olmuştu ve doğayla iç içe bu hayat tarzından bir hayli keyif almıştım.   

Yüksek Lisans tezin malzeme bilimi alanında en iyi tez seçildi. Tez çalışmandan bahseder misin?

İ.E: Yüksek lisans sırasında yaptığım çalışmaların bir bölümü çok özel bir malzeme olan Bizmut Ferrit (BiFeO3, bismuth ferrite) malzemesine odaklanıyordu. Bu malzeme, multiferroik malzemeler dediğimiz bir malzeme grubuna ait. Multiferroik malzemelerin özel bir alt sınıfı olan bu malzemelerin manyetik ve elektrik özellikleri birbiri ile eşleşmiş durumda. Bu sayede malzemenin elektrik özeliklerini manyetik alan kullanarak ve manyetik özelliklerini elektrik alan kullanarak kontrol edebiliyoruz. Bizmut ferrit’in çok özel olmasının sebebi bu eşleşmeyi büyük bir ölçekte ve oda sıcaklığında gösteren bilinen tek malzeme olması. Bu bizmut ferriti uygulamalarda kullanımı acısından çok elverişli bir hale getiriyor. Bu malzemenin umut verici kullanım alanları öncelikle elektronik cihazlar. Günümüzde elektronik cihazların içindeki parçalar, kartlar ve çipler her geçen gün daha küçük ve yoğun olarak üretiliyor/ tasarlanıyor. Ama bu parçalar küçüldükçe ve yoğunlaştıkça artık yaygın olarak kullanılan malzemelerin (mesela silikon gibi yarı iletkenler, ya da yaygın manyetik malzemeler) limitlerine ulaşıyoruz ve hem bilgi depolama kapasitesi sorunu hem de ısınma sebebiyle enerji kaybı sorunlarıyla karşılaşıyoruz. Bu yüzden artık birim alanda daha fazla bilgi depolama kapasitesine sahip ve bunu yaparken de enerji kaybının minimum olacağı malzemelere ihtiyacımız var. Multiferroik bizmut ferrit, bu probleme çözüm olabilecek çok umut vadedici sonuçlara sahip. Fonksiyonel özelliklerinin hem elektrik hem de manyetik alan ile kontrol edilebilmesi hem bilgi depolama kapasitesini arttırıyor hem de daha verimli enerji kullanımı sağlıyor. Ama bu malzemenin elektronik cihazlara entegresinde en zayıf noktası kullanıldıkça bir süre sonra bu özelliklerinin azalması ve en sonunda kaybolması (yorgunluk).


Yüksek lisans tezim hem deneysel hem de hesaplamalı yöntemleri birleştiren bir çalışmaydı. Deneysel kısmında, bahsettiğim bizmut ferrit malzemesini ince film halinde sentezleyerek, özelliklerini en ideal noktaya ulaştırmaya ve bu özellikleri en uzun sure korumasını sağlamaya çalıştım. Deneylerimin yanında, tamamlayıcı bir faktör olarak, aynı malzemeyi bu sefer yoğunluk fonksiyonları teorisi (density functional theory)’ ne dayanan hesaplama teknikleri ile atomik olarak simüle ettim. Simülasyonlarımda özellikle bu malzemenin farklı metallerle beraber entegresinde elektronik özelliklerinin nasıl etkilendiğini inceledim. Sonuç olarak, hem bu malzemenin sentezindeki önemli parametrelerin belirlenmesi hem de elektronik cihazlara entegresi için gerekli olan koşullarda atomik yapısının ve özelliklerinin nasıl etkilendiği ile ilgili veriler elde ettim. 

Tez araştırmam dışında, yaptığım diğer bir projede de yine aynı bizmut ferrit malzemesinin bu sefer suyu parçalarına (water splitting) ayırmak amacıyla kullanılmasının mümkün olup olmadığını araştırdık. Çalışmalarımızı yine aynı yöntemi ile gerçekleştirdik ve çalışmamız sonucunda bu malzemenin piezoelektrik özelliklerinin üzerine adsorbe olan su parçacıklarını ayırmak için elverişli olduğu sonucuna ulaştık. Bu ileride hidrojen enerjisi için ihtiyacımız olan hidrojen üretimini verimli bir şekilde yapmamızı sağlayacak bir teknolojide kullanılabilir. 

Referanslar: 

  • Efe, N. A. Spaldin and C. Gattinoni, The Journal of Chemical Physics, 2021, 154, 024702.
  • N. A. Spaldin, I. Efe, M. D. Rossell and C. Gattinoni, The Journal of Chemical Physics, 2021, 154, 154702. 

Bundan sonrası için hedeflerin neler?

İ.E: Nisan ayı itibari ile yine ETH Zürih Üniversitesi’nde malzeme bilimi alanında doktora eğitimime başladım. Doktora çalışmamda metal-oksit malzemelerin ince film olarak üretilmesinde ve kristal yapılarının doğrusal olmayan optik yöntemleri ile incelenmesi üzerine yapacağım. Şu an için doktora sonrasında akademide kalıp araştırmalarıma devam etme planlarım var ama tabii gelecek neler gösterir çok belli olmaz. Akademik çalışmalarımın yanında gelecekte bilim ve toplumun kesişim noktasında bulunan toplumsal çalışmalarda yer almayı da çok isterim.  

Üniversite seçim yolculuğuna yeni çıkacak, başvuru-kabul ve tercih sürecine girecek öğrencilere neler tavsiye edersin?

İ.E: Öncelikle bu çok zor dönemde kolaylıklar, başarılar ve bol şanslar diliyorum. Tercih döneminde olanlara, seçmek istedikleri üniversite ve bölümü iyice araştırmaları ve bu kapsamda bu bölümlerde okuyan öğrencilerle, ders veren profesörlerle iletişime geçmekten hiç çekinmemelerini tavsiye ederim. Mümkün olan her kaynaktan bilgi topladıktan sonra da tercihlerini kimsenin etkisi altında kalmadan tamamen kendi bilgileri ve hislerinden faydalanarak yapmalarını öneririm. Böylelikle bu karar ve sonuç olduğu gelecek tamamen onların ürünü olur. Kararlarının tek sorumlusu olmanın da insanı daha güçlü, özgüvenli ve mutlu yaptığına inanıyorum.  

Ve son olarak Sabancı’ya dair özlediklerin nelerdir?

İ.E: Sabancı’ya dair her şeyi özlüyorum ama en çok özlediklerim tabii ki kampüsümüzün o eşsiz aile ortamı. Kulüp etkinlerinde rol almayı, arkadaşlarımla yemekhanede uzun uzun kahvaltılar yapmayı, akşam yemekleri yemeyi, yurtlardan dersliklere gidene kadar 10-15 kişi görüp hepsiyle ayaküstü sohbet etmeyi, IC’de sabahlamayı ve hocalarımla olan o samimi ilişkiyi gerçekten çok özlüyorum. 

Eklemek istediklerin var mı?

İ.E: Sabancı’da şu anda okuyan öğrencilerden, umarım ki COVID yakında izin verdiğinde, Sabancı’daki bu eşsiz hayatın tadını benim için de doya doya çıkarmalarını diliyorum! 

Sabancı Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Nano Mühendislik programı ve diğer lisans programlarımız hakkında ek bilgilere, öğretim üyelerimiz ve mezunlarımızla gerçekleştirdiğimiz webinar kayıtlarından ulaşabilirsiniz. 

İlk Yayınlanma Tarihi: 05.07.2021 20:32:48