Geçiş metallerinin valens elektron yapılarının x-ışını şiddet oranları vasıtasıyla belirlenmesi, x-ışını şiddet oranlarının tavlama sıcaklığına bağlı davranışlarının incelenmesi, alaşımlar için etkin atom numaraları ve elektron yoğunluklarının tayini
Determination of valence electron configuration of transition metals with x-ray intensity ratios, investigation of behaviors of x-ray intensity ratios depended on annealing temperature and designation of effective atomic number and electron densities for alloys
Yazar: İBRAHİM HAN
Danışman: PROF. DR. LÜTFÜ DEMİR
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışma üç kısımdan oluşmaktadır. Bu kısımlardan ilki 3d geçiş metali alaşımlarında K ? /K ? X-ışını şiddet oranı ölçümleri kullanılarak geçiş metalleri için valens elektron konfigürasyonlarının belirlenmesi ile ilgilidir. Valens elektron yerleşimlerini elde etmek amacıyla, ölçülen K ? /K ? X-ışını şiddet oranları multikonfigürasyon Dirac-Fock hesaplamalarının sonuçları ile karşılaştırıldı. Alaşımlarda 3d geçiş metallerinin valens elektron yerleşimleri saf metallere göre farklılıklar göstermektedir. Bu farklılıklar alaşımlarda yeniden düzenlenme (delokalizasyon) ve/veya yük transfer olgularından kaynaklanmaktadır. Aynı grubun bazı alaşımları için delokalizasyon ve yük transferi diğerlerinden daha büyük ve zıt yönlüdür, bu yüzden bu alaşımlarda elektron yerleşimi farklıdır.İkinci kısımda, 3d geçiş metallerinin K ? /K ? X-ışını şiddet oranları üzerine tavlama sıcaklığının etkisi araştırıldı. Numuneler düzenli adımlarla artan sıcaklıklarda tavlandı ve her bir tavlama işleminden sonra numunelerin K ? /K ? X-ışını şiddet oranları ölçüldü. Bu ölçümlerin sonuçları K ? /K ? X-ışını şiddet oranlarının, tavlama sıcaklığına da bağlı olduğunu göstermiştir.Bu çalışmanın üçüncü kısmında; çeşitli foton enerjileri için saf 3d geçiş metalleri ve onların farklı kompozisyonlarındaki alaşımlarının toplam kütle soğurma katsayıları ölçüldü ve teorik kütle soğurma katsayıları karışım kurallı dikkate alınarak da hesaplandı. Ardından toplam atomik ve elektronik tesir kesitleri, etkin atom numaraları ve elektron yoğunlukları bu kütle soğurma katsayıları kullanılarak deneysel ve teorik olarak belirlendi. Bu parametreler için alaşım kompozisyonlarına ve foton enerjilerine bağlı olarak farklı değerler elde edildi.

Abstract:
This thesis consists of three parts. First section discusses the determination of valance electronic configurations for 3d transition metals in alloys by K ? /K ? X-ray intensity ratio measurements. Measured K ? /K ? X-ray intensity ratios are compared to the results of multiconfiguration Dirac?Fock calculations to obtain valance electronic configurations. Valance electronic configurations of 3d transition metals in alloys show significant differences from those of pure metals. These differences arise from delocalization and/or charge transfer phenomena in alloys. For some alloys, delocalization and charge transfer phenomena are opposite directions and larger than the others in the same group, therefore valance electronic configurations of these alloys are different.In second part, the effects of annealing temperature on K ? /K ? X-ray intensity ratios of 3d transition metals were investigated. The samples are annealed at definite temperatures step determined systematically and after each annealing process, K ? /K ? X-ray intensity ratios for samples are measured. Results of these measurements show that K ? /K ? X-ray intensity ratios of 3d transition metals are dependent on the annealing temperature, too.In third part of this thesis, the total mass attenuation coefficients for pure 3d transition metals and their alloys at different compositions had been measured and theoretically estimated using mixture rule for various photon energies. Later on, total atomic and electronic cross-sections, effective atomic number and electron densities for alloys are determined experimentally and theoretically using these mass attenuation coefficients. In values of these parameters, differences are observed depended on alloy compositions and photon energies.