Bazı metal organik yapılarda katkılamayla oluşturulan bozuklukların EPR ile incelenmesi
An EPR investigation of defects in some metal organic structures formed by doping
Yazar: SONGÜL ÜSTÜNDAĞ
Danışman: DOÇ. DR. YUSUF YERLİ
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Cu2+ ve VO2+ geçiş metal iyonlarıyla katkılandırılmış CsMg2(C2O4)2 tek kristalinin EPR incelemesi yapıldı. Numunenin ölçümleri oda sıcaklığında alınmıştır. Elde edilen spektrumlar değerlendirilerek kristale katkılandırılan iyonların A ve g tensörleri bulunarak yerel simetri ve kristal yapı hakkında bilgilere ulaşılmaya çalışılmıştır. Cu2+ iyonu katkılı kristalde deneysel olarak bulunan spin-Hamiltonyen parametreleri ile eşlenmemiş elektronun taban durumu dalga fonksiyonu elde edilmiştir. Bu fonksiyonlara bakılarak paramanyetik molekülümüzün eşlenmemiş elektronunun kovalentliği bulunmuştur. Elde edilen bütün veriler, literatürdeki değerlerle karşılaştırılıp gerekli yorumlar yapılmıştır.Cu2+ katkılandırılmış Cs2Mg(C2O4)2.4(H2O) tek kristalinin spektrumları incelendiğinde Cu2+ iyonuna ait dört çizgi görülmüştür. Cu2+ iyonu yapı içinde Mg2+ iyonunun yerine geçmektedir. Cu2+ iyonu oldukça çekici ve atomik yarıçapı Mg2+'dan daha küçük olduğu için kolayca girebilmektedir. Kristalin EPR parametrelerinden Cu2+ iyonunun yerel simetrisinin rombik bir bozulmaya sahip oktahedral bir çevrede olduğu görülmektedir. İncelemeler sonunda hesaplanan esas eksen değerleri arasında ve şeklinde bir ilişki olduğu görülmektedir.VO2+ katkılandırılmış Cs2Mg(C2O4)2.4(H2O) tek kristalinin EPR spektrumlarına bakıldığında her biri sekiz tane aşırı ince yapı çizgisine sahip iki site olduğu görülür. Fakat bu çalışmada sadece bir site üzerinde incelemeler yapıldı. VO2+ katkılandırılmış Cs2Mg(C2O4)2.4(H2O) kompleksinin parametreleri de diğer örgülerdeki parametrelere uygun olduğu gözlenmektedir.

Abstract:
In this study, the EPR study of Cu2+ and VO2+ in [ Cs2Mg(C2O4)2.4H2O ] single crystal was examined at room temperature in three (a*c, a*b and bc) planes.EPR measurement showed that the Cu 2+ ion enters Mg2+ sites in the lattice and distorted local environment. The principal g and A values, covalency parameters (?'2), mixing coefficient (? and ß) and Fermi contact term (K) have been evaluated from the EPR analysis. The ground-state wave function has been constructed using the ?'2, ? and ß values.The principal values of g and A tensor obtained from single crystal spectrum are the following: gxx= 2.08 gyy= 2.05, gzz= 2.3, Axx=1.1 mT, Ayy= 4.91 mT, Azz= 14.6 mT. These data for Cu2+ ion doped Cs2Mg(C2O4)2.4H2O indicated rhombic distorted octahedral site for Cu2+ ions. From the results, we conclude that the electron spends only 6 % its time over ligand orbital and 94 % of the time on the metal d orbital. The VO2+ doped Cs2Mg(C2O4)2 single crystals were investigated at room temperature. EPR spectrum of the single crystal consists of two sets of eight lines, since S=1/2 for VO2+, and I= 7/2 for vanadium nucleus. Principal values of the g and A tensors ,gx =2.06 gy= 2.009 gz= 1.931 Ax= 108 G Ay= 37 G Az=192 GUsing the A// and A? values we obtained ?= 0.82 and =0.95. The values obtained in this study are in good agreement with the literature values.