Fe ve Cr atomları ile katkılandırılmış T1InS2 kristalinde faz geçişleri çevresinde dielektrik ve manyetik özellikler
Dielectric and magnetic properties in the vicinity of phase transitions in T1InS2 crystal doped by fe and cr atoms
Yazar: ASİYE GONCA ONAN
Danışman: DOÇ. DR. FAİK MİKAİLOV
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Dielektrik ölçümler = Dielectric measurements ; Faz geçişleri = Phase transitions ; Manyetik özellikler = Magnetic properties

Özet:
Fe ve Cr katkılı TIInS2 kristalinin EPR spektreleri düşük sıcaklıkta ve odasıcaklığında ölçüldü. Rezonans-alanı-açı, genlik?manyetik alan grafikleri elde edildi.Faz geçişleri esnasında ve faz geçişleri sıcaklığının altında Fe+3 ve Cr3 iyonununçevresi hakkında bilgi sahibi olundu. EPR spektresinin oda sıcaklığında gözlemlenenpiklerin aksine, düşük sıcaklıklardaki EPR spektrelerinde rezonans çizgilerininkaydadeğer kaymaları ve yarılmaları gözlemlenmiştir.Fe+3 probu için Spin-Hamiltonyen değerleri çıkarıldı ve çeşitli bilgisayarsimülasyonları gözlemlendi. Ortorombik kristal alan simetrisinin tetrahedralkompleksler arasındaki trigonal boşluklarda yerleşmiş Tl iyonlarından kaynaklandığıfarzedilmiştir.Cr+3 iyonu katkılı TlInS2 kristalinde dikkate değer değişikliklerin 80 K'inaltında ortaya çıktığı görüldü. Cr+3 iyonu spektreleri için de bilgisayar simülasyonlarıyapıldı. Özet olarak paramanyetik Cr iyonları katkılantmış üç element katmanlıTlInS2 kristalinin EPR spektresinin araştırma sonuçları ve bilgisayar simülasyonları220 K'in altında eşit olmayan Cr+3 merkezlerinin mevcut olduğunu ortayaçıkarmıştır. 80 K'den düşük sıcaklıklarda Cr merkezleri çevresindeki S iyonlarınınoluşturduğu yerel elektrik alanındaki bozunmalar sonucunda lokal kristal alanda tekeksenli bileşenin oluşumu gözlemlenmiştir.Bunun yanı sıra bu tez çalışmasında Fe+3 ve Cr+3 katkılı TlInS2 kristalinindielektrik sabiti ve katkısız TlInS2 kristalinin dielektrik sabitinin sıcaklığa bağımlılığıincelendi. Fe+3 ve Cr+3 katkı atomlarının TlInS2 kristalinin dielektrik sabitinin hemreel hem de sanal kısmının sıcaklık bağıntısına nasıl etki yaptığı görüldü ve sonuçtakatkı atomlarının TlInS2 kristalinin dielektrik özelliklerine etkisi araştırıldı.

Abstract:
EPR spectra of Fe and Cr doped TIInS2 crystal have been measured at roomtemparature and at low temparatures. Resonance field-angle and magnetic fieldamplitudedependences were registered. The information about the local symmetryon Fe+3 and Cr+3 sites was obtained at the temperatues below phase transitiontemperature points. On the contrary of EPR spectra at room temperature, remarkableshifts and splitting of resonance lines in low temperature EPR spectra .have beenobserved.For Fe+3 probe the values of the spin-Hamiltonian parameters were extractedand various computer simulations of EPR spectra were performed. The orthorhombiccrystal field symmetry was assumed to originate from Tl ions located in the trigonalcavities between the tetrahedral complexes.In Cr+3 ions doped TlInS2 crystal remarkable changes of EPR spectra wereobserved below 80 K. Computer simulations were performed to fit EPR spectra Cr+3ions. In summary, the results of EPR investigation and computer simulation of thespectra of ternary layered TlInS2 crystal doped by paramagnetic Cr ions haverevealed the presence of non-equivalent Cr+3 centers at temparatures below 220 K.An axial component in the crystal field at Cr site due to a distortion of the crystalfield of surrounding S ions has been observed below 80K.Additionally, the temparature dependence of dielectric constant of Fe+3 andCr+3 doped TlInS2 crystal as well as the temparature dependence of dielectricconstant of pure TlInS2 were studied. The effect of Cr+3 and Fe+3 impurities on boththe real and imaginary parts of the dielectric susceptibility of TlInS2 crystal has beenobserved and finally, the influence of doped atoms on the dielectric properties ofTlInS2 crystal has been investigated.