Ftalosiyaninlerin empedans spektroskopi yöntemiyle karakterize edilmesi
The characterization of phthalocyanines with impedance spectroscopy technique
Yazar: NECMETTİN KILINÇ
Danışman: PROF.DR. ZAFER ZİYA ÖZTÜRK
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Elektriksel karakterizasyon = Electrical characterization ; Empedans = Impedance ; Faz geçişleri = Phase transitions ; Ftalosiyaninler = Phthalocyanines ; Sıvı kristaller = Liquid crystals

Özet:
Püskürtme (jet-spray) yöntemiyle cam altlık kullanılarak yapılan interdigitaltransducers (IDT) üzerine ince filmleri oluşturulmuş alkitiya (SC6H13-SC16H33)zincirleri içeren tetra lutesyum bis-ftalosiyanin [Pc2Lu(III)] komplekslerinin dc ve acelektriksel özellikleri incelendi. Bu numunelerin dc elektriksel özelliklerinibelirlemek için Akım-Voltaj (I-V) ölçümleri oda sıcaklığında karanlık ve farklıortamlarda (atmosfer ortamında, vakumda ve azot akışı ortamında) yapıldı ve ayrıcaazot akışı ortamında belirlenen sabit sıcaklık noktalarında ölçümler yapıldı. Bunumunelerin ac elektriksel özelliklerini belirlemek için frekansa bağlı kapasite, aciletkenlik, reel empedans, sanal empedans ve empedans ölçümleri oda sıcaklığındakaranlık ve farklı ortamlarda (atmosfer ortamında, vakumda ve azot akışı ortamında)gerçekleştirildi ve ayrıca azot akışı ortamında belirlenen sabit sıcaklık noktalarındaölçümler yapıldı. I-V ölçümlerinden maddelerin farklı ortamdaki ve sıcaklığa bağlıiletkenlikleri hesaplandı. Oda sıcaklığındaki iletkenlik değeri azot akışı ortamındaalkil zincirindeki karbon sayısı sırasıyla 6 ve 16 olan 1 ve 5 nolu numuneler için1.3x10-5 S/cm ve 9.96x10-9 S/cm olarak elde edildi. Alkil zincirindeki karbon sayısıarttıkça iletkenlik değerinin logaritmik olarak azaldığı gözlemlenmiştir. Isıl uyarımlıakım ölçümleri azot akışı (yaklaşık 20 sccm) ortamında 20-1450C sıcaklık aralığındayapıldı. Bu sıcaklık bölgesinde [Pc2Lu(III)] komplekslerinin katı, yalancı sıvı ve sıvıkristal faz geçişleri izlendi ve bu fazlardaki aktivasyon enerjileri belirlendi. Katı fazbölgesinde 1 ve 5 nolu numuneler için bu değer 0.12eV ve 0.38eV olarak hesaplandı.Alkil zincirindeki karbon sayısı arttıkça aktivasyon enerjisi de artmaktadır.[Pc2Lu(III)] komplekslerinin ac elektriksel özelliklerini belirlemek vemalzemenin eşdeğer devresini elde etmek için empedans spektroskopi yöntemikullanıldı. [Pc2Lu(III)] komplekslerinin empedans spektroskopi yöntemiyle eldeedilen eşdeğer devreleri, birbirine paralel bir direnç ve bir kapasiteden oluşmaktadır.

Abstract:
Using jet-spray method dc and ac electrical properties of tetra lutetium bisphthalocyanine[Pc2Lu(III)] derivatives? thin films which were coated on interdigitaltransducers have been investigated. Interdigital transducers (IDT) are produced usingglass pad. For these samples? dc electrical properties, Current-Voltage (I-V)measurements are done in dark at room temperature and different ambient(atmosphere, vacuum and steady nitrogen flow). Additionally I-V measurements aredone under steady nitrogen flow at certain constant temperatures. For these samples?ac electrical properties frequency dependent capacitance, ac conductivity, reelimpedance, imaginary impedance and impedance measurements are obtained in darkat room temperature and in different ambient (atmosphere, vacuum and nitrogenflow). Additionally ac measurements are done under steady nitrogen flow at certainconstant temperatures. The conductivities of these samples in different ambient andtemperatures are calculated from I-V measurements. The conductivity values forsample 1 and 5 which have 6 and 16 carbon atoms in their alkyl chains are obtainedas 1.3x10-5 S/cm and 9.96x10-9 S/cm. The conductivity is observed to decreaselogarithmically with increasing carbon atom number in the alkyl chain. Thermallystimulated current measurements are done under nitrogen flow and 20-1450Ctemperature range. Solid, pseudo liquid and liquid crystal phase transitions of[Pc2Lu(III)] derivatives are observed in this temperature range and the activationenergies in these phases are determined. Solid phase activation energies for samples1 and 5 are found to be 0.12 eV and 0.38 eV respectively. The activation energyincreases with increasing carbon number in alkyl chain.Impedance spectroscopy method is used to investigate ac electrical propertiesand equivalent circuit of [Pc2Lu(III)] derivatives. The equivalent circuit of[Pc2Lu(III)] derivatives consist of a resistance and a capacitance in parallel.