Demir bazlı spin geçiş (SCO) komplekslerinde yüksek spin (HS)-düşük spin (LS) geçiş dinamiklerinin incelenmesi
Investigation of high spin (HS)-low spin (LS) transition dynamics os spin crossover (SCO) with iron base
Yazar: DAMLA BEŞE
Danışman: PROF. DR. HALİME GÜL YAĞLIOĞLU
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Doğrusal olmayan optik = Nonlinear optics

Özet:
Bu tez çalışmasında, Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü'nde sentezlenen demir (II) bazlı spin geçiş (spin crossover-SCO) özelliği olan [FeL2] [BF4]2 [L=2,6-Bis(pirazol-1-il) piridin] kompleks bileşiğinin spin geçiş dinamikleri oda sıcaklığında, metanol çözeltisi içerisinde ultra hızlı pompa-gözlem spektroskopi tekniği kullanılarak incelenmiştir. Sıcaklığa bağlı manyetik alınganlık ölçümü, incelenen örneğin oda sıcaklığında yüksek spin (High Spin, HS) durumda olduğunu, 240 K' de ise azalan sıcaklıkla HS durumundan düşük spin (Low Spin, LS) durumuna geçtiğini göstermiştir.  Sentezlenen SCO kompleksinin kararlı durum soğurma spektrumundan, numunenin iç içe geçmiş iki soğurma bandına sahip olduğunu anlaşılmıştır. Literatürdeki bilgiler ışığında, bu iki soğurma bandından birisi HS (5T2) durumundan, metalden liganda yük transfer bandına (5MLCT) geçişi ile, diğeri ise HS (5T2) durumundan, ligandın uyarılmış 5E durumuna geçişi ile ilişkilendirmiştir. Ultra hızlı pompa-gözlem deneyleri, farklı enerji geçişlerini pompalayacak şekilde farklı dalga boylarında uyarmalar ile yapılmıştır. Deneyler, incelenen SCO kompleksinde oda sıcaklığında, ligandın uyarılmış 5E durumu pompalandığında HSLS geçişi görülürken (ters-LIESST etkisi), daha üst enerjili metalden liganda yük transfer bandı (5MLCT) pompalandığında bu etkinin görülmediği, HSHS geçişinin görüldüğü gösterilmiştir. Sonuçlar, ters-LIESST etkisinin gözlenmesi için ligand bandının rolünü kanıtlamıştır. Bildiğimiz kadarı ile literatürde, oda sıcaklığında, çözelti formunda olan bir SCO kompleksinde ligand bandının foto uyarımı sayesinde HS durumundan LS durumuna geçiş bu tez kapsamında ilk defa deneysel olarak gözlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, spin transfer dynamics of [FeL2] [BF4]2 [L=2,6-Bis(pirazol-1-il) pyridin complex showing Iron (II) based Spin Crossover (SCO) properties in room temperature were investigated by using ultrafast pump probe spectroscopy technique.  Investigated sample was synthesized in the Chemistry Department of Ankara University. Temperature dependent magnetic susceptibility measurements showed that investigated sample is in high spin (HS) state at room temperature and in low spin state (LS) at 240 K. Steady state absorption spectra of the investigated sample showed two overlapping absorption bands. Based on the literature, these bands were attributed to absorptions from HS (5T2) ground state to metal to ligand charge transfer state (5MLCT) and from HS (5T2) ground state to ligand field state LF(5E). Ultrafast pump probe spectroscopy experiments were conducted with two different pump wavelengths to excite 5MLCT and LF(5E) states. Experiments showed that upon pumping LF(5E) state, investigated SCO complexes exhibited HSLS transition (reverse-LIESST), whereas pumping 5MLCT state exhibit HSHS transition. Results proved that ligand field states play important role on reverse-LIESST effect. To the best of our knowledge, HSLS transition with the help of ligand field pumping in a solution of a SCO complex at room temperature was demonstrated experimentally for the first time in the literature.