Gümüş nanoparçacıklar ve bu nanoparçacıklar üzerine tutunan organik boyalar arasındaki enerji geçişlerinin incelenmesi
Investigation of energy transitions between silver nanoparticles and organic dyes on the nanoparticles
Yazar: JALE YALÇIN
Danışman: PROF. DR. HALİME GÜL YAĞLIOĞLU
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Doğrusal olmayan optik = Nonlinear optics

Özet:
Bu çalışmada farklı organik boya çeşitlerinin gümüş nanoparçacıklar üzerine tutunması, gümüş nanoparçacıklar ile üzerlerine tutunan boya molekülleri arasındaki enerji geçişleri ve bu enerji geçişlerinin ultra hızlı ömürlere etkileri incelenmiştir. Bahsedilen enerji geçişleri sayesinde gümüş nanoparçacıklar ve organik boyalar arasındaki plazmon dalgalarının uyarılıp uyarılamadığı irdelenmiştir. 
Enerji geçişlerini incelemek için ultra hızlı pompa-gözlem spektroskopi tekniği kullanılmıştır. Bu tez kapsamında THPP porfirin, Sch-3,4-OH BODIPY, PIC boyaları kullanılmıştır. Gümüş nanoparçacık-THPP boyası sisteminin zayıf çiftlenme özelliği gösterdiği görülmüş ve sonuçların literatürle uyumlu olduğu anlaşılmıştır. Bu yapılan çalışmanın ardından boya moleküllerinin nanoparçacığa daha iyi tutunarak çiftlenme etkisinin arttırılması amacıyla gümüş nanoprizma kullanılmasına karar verilmiştir. Kullanılan nanoprizmalarının maksimum doğrusal soğurma bandına uygun olarak Sch 3,4-OH BODIPY organik boyası kullanılmıştır. Yapılan deneylerde boya derişimi arttırılmış ve çiftlenme üzerine etkisi incelenmiştir. Fakat artan boya derişimine karşılık çiftlenmede bir değişim gözlenememiştir. Bu durumun Sch 3,4-OH BODIPY boyasının topaklanma özelliği gösterememesinden kaynaklandığı düşünülmüştür. Bu nedenle güçlü çiftlenme etkisi görülebilmesi için topaklanma özelliği gösteren PIC boyasının kullanılmasına karar verilmiştir. PIC boyasının topaklanmış halinin doğrusal soğurma spektrumunun maksimumunda soğurması olan nanoprizmalar satın alınmıştır ve bu malzemeler ile yapılan çalışmalarda güçlü çiftlenme etkisi gözlenmiştir.

Abstract:
In this study, adsorption of various organic dye types onto silver nanoparticles energy transitions between silver nanoparticles and these adsorbed dye molecules and the effects of these energy transitions on ultra-fast lifetimes were investigated. With the help of energy tarnsitions stimulation of plasmon waves between silver nanoparticles and organic dyes were investigated.
Ultra-fast pump-probe spectroscopy technique was used to investigate energy transfers. THPP porphyrin, Sch-3,4-OH BODIPY and  PIC dyes were used as dye molecules in theis thesis. Silver nanoparticle-THPP dye system was found to exhibit poor coupling characteristics and the results were found to be compatible with the literature. After this study, in an attempt to increase the coupling effect by adsorption of dye molecules on the nanoparticles it was decided to use silver nanoprisms. Sch 3,4-OH BODIPY organic dye was used in accordance with the maximum linear absorption band of the nanoprisms used. In the experiments, dye concentration was increased and its effect on coupling was investigated. However, no change in coupling was observed in response to increasing dye concentration, which was thought to be due to the inability of the Sch 3,4-OH BODIPY dye to exhibit aggregation properties. For this reason, in order to obtain stronng coupling effect, it was decided to use PIC dye which exhibits aggregation properties. Nanoprisms that hasthe same absorption band with that of aggregated PIC dye was purchased and strong coupling effect was observed in the studies with these materials.