Bazı geçiş metal iyonu katkılı yapılarda EPR parametreleri ile moleküler orbital bağ katsayılarının deneysel ve teorik olarak hesaplanması
Experimental and theoretical calculation of EPR parameters and molecular orbital coefficients for some compounds doped with transation metal ions
Yazar: EMEL KALFAOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. BÜNYAMİN KARABULUT
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Benzoatlar = Benzoates ; EPR = EPR

Özet:
Bu çalışma üç kısımdan oluşmuştur. Birinci kısımda Cu2+ katkılı Sezyum hidrojen oksalat (CsHO) ve VO2+ katkılı Sodyum dihidrojen-fosfat-dihidrat (SDFD) tek kristal yapılarının UV ve EPR spektrumlarının ölçümleri yapılmış olup komplekslerin kristal alan teorisine göre, UV ve EPR parametreleri, tetragonal bozulma miktarları, moleküler orbital bağ katsayıları deneysel ve teorik olarak hesaplandı, komplekslerin bağ yapıları belirlendi. Cu2+ katkılı CsHO tek kristalinin, EPR çalışmasında triklinik simetriye uygun olarak tek bir yerleşim olduğu görüldü. VO2+ katkılı SDFD tek kristalinin ortorombik kristal simetrisine uygun olan EPR spektrumlarından, iki VO2+ kompleks grubunun iki farklı kimyasal çevreye yerleştiği, her bir çevrede kimyasal olarak özdeş manyetik olarak farklı dört yerleşim olduğu belirlendi.İkinci kısımda; Cu2+ ve VO2+ katkılı, glutamat, sinnamat benzoat grubuna ait kompleksler ile [Zn(sac)2(en)2] toz kristallerinin moleküler orbital bağ katsayıları deneysel ve teorik olarak hesaplandı. Cu2+ katkılı Kalsiyum di-trans-sinnamat ve L-glutamik asit toz kristallerinde eşlenmemiş elektronun zamanının çoğunu d_(x^2-y^2 ) orbitalinde geçirdiği belirlendi. VO2+ katkılı L-glutamik asit ve Monosodyum glutamat (MSG) toz kristallerinin, moleküler orbital bağ katsayılarından, düzlem içi ?, düzlem içi p bağlarının iyonik karaktere, düzlem dışı ? bağlarının ise düşük derecede kovalent karaktere sahip olduğu belirlendi. Cu2+ katkılı MSG, Potasyum tri-kloro-trans-sinnamat, Triakuabenzoikasitsodyum(I)benzoatdihidrat, Potasyum tri-bromo-benzoat, [Zn(sac)2(en)2] toz kristallerinin, EPR analizinden, yerel simetrilerinin eksensel simetriye sahip olduğu sonucuna ulaşıldı.Bu çalışmanın üçüncü bölümünde; deneysel olarak EPR ve UV çalışmaları yapılmış olan Cu2+ katkılı [Zn(hydet-en)2Ni(CN)4], [Zn(hydet-en)2Pd(CN)4], Bis(histamin-sakkarin)bakır(II) ile VO2+ katkılı Trisodyum sitrat dihitrat, Sodyum hidrojen oksalat monohidrat, Potasyum d-glukonat monohidrat, L-alanine komplekslerinin moleküler orbital bağ katsayıları teorik olarak hesaplandı. Deneysel sonuçların teorik sonuçlarla uyum içinde olduğu görüldü.

Abstract:
This study consists of three parts. In the first part, the UV and EPR spectra of Cu2+ doped cesium hydrogen oxalate (CsHO) and VO2+ doped Sodium dihydrogen-phosphate-dihydrate (SDFD) single crystals were measured. UV and EPR parameters, measure of tetragonal distortion, the molecular orbital bonding coefficients for the complexes were calculated both experimentally and theoretically by using crystal-field theory and the types of bonding structures of the complexes were determined. EPR study of Cu2+ doped CsHO single crystals showed a single site in accordance with the triclinic crystal symmetry. EPR spectra of the VO2+ doped SDFD single crystal showed that two different VO2+ complexes are located in different chemical environment and each environment contains four magnetically inequivalent VO2+ sites in distinct orientations occupying substitutional positions in the lattice according to the orthorhombic crystal symmetry.In the second part; the molecular orbital bonding coefficients of Cu2+ and VO2+ doped complexes belongs to glutamate, cinnamate, benzoate structure and [Zn(sac)2(en)2] powder crystals were calculated experimentally and theoretically. The molecular orbital bonding coefficients of VO2+ doped L-glutamic acid, Monosodium glutamate (MSG) powder crystals have showed that the in-plane-? and in-plane-? bonding were ionic while out of plane ? bonding was moderately covalent. In Cu2+ doped Calcium di-trans-cinnamate, L-glutamic acid powder crystals, it was determined that the ground state of the paramagnetic electron is d_(x^2-y^2 ). The EPR analysis of Cu2+ doped MSG, Potassium tri-chloro-trans-cinnamate, Triaquabenzoicacidsodium(I)benzoatodihydrate, Potassium tri-bromo-benzoate, [Zn(sac)2(en)2] powder crystals indicated that the paramagnetic centre is axially symmetric.In the third part; the UV and EPR parameters, molecular orbital bonding coefficients of the experimentally studied Cu2+ doped [Zn(hydet-en)2Ni(CN)4], [Zn(hydet-en)2Pd(CN)4], Bis(histamine-saccharinate)copper (II) and VO2+ doped Trisodium citrate dihydrate, Sodium hydrogen oxalate monohydrate, Potassium d-gluconate monohydrate, L-alanine complexes were calculated theoretically by using crystal-field theory.