ZrO2 nano parçacıklarının üretimi, dielektrik ve optik özelliklerinin belirlenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen - Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2011

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: AYŞEBANU BİRLİK

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Ahmet Altındal

Eş Danışman: Fatih Dumludağ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Işıldayan materyallerin önemli sınıflarından biri olarak, nadir toprak iyonları içeren metal oksitler bazı optik özellikler sergilerler. Bunlar arasında; uzun floresans yaşam süresi, tek renkliden çok renkliye lazer ışıma, ana malzemenin yüksek foto kimyasal kararlılıkları ile efektif parlama sayılabilir. Nadir toprak elementleri (rare earth-RE-) arasında, Evropiyum (Eu), ana emisyon bandı 611 nm de merkezlendiği için parlaklık açısından özellikle ilginçtir. Zirkonyum oksit (ZrO2), direkt geniş bant aralığına ve düşük fonon frekanslarına sahiptir. Bu özellikler, bu bileşeni RE iyonları için uygun malzeme konumuna sokar. Bundan dolayı, yapısı, yüzey özellikleri ve parçacık boyutu kontrol edilebilen Eu+3 katkılı ZrO2 nano parçacıkların yapımı teknolojik olarak temel bir öneme sahiptir.Bu tezde, katkısız ve farklı oranlarda, Evropiyum oksit (Eu2O3) içeren çözeltiden 3 ml, 5 ml ve 7 ml, Zirkonyum (Zr) içeren çözeltiye eklenerek katkılı Zirkonyum oksit (ZrO2), Kalay oksit (SnO2) ve Bakır oksit (CuO) nano tozlar sol-gel metoduyla sentezlenerek bu tozların, kristal yapıları, dielektrik özellikleri ve parıldama özellikleri incelenmiştir. X-ışını difraksiyonu sonuçları (XRD), katkılı ve katkısız ZrO2, CuO nano parçacıklarının kristal yapılarının monoklinik, SnO2 nano parçacıklarının tetragonal yapıda olduğunu göstermiştir. Örneklerin dielektrik özellikleri frekansa bağlı olarak (40 ? 100 kHz), 303 K ? 560 K sıcaklık aralığında karanlıkta ve vakum ortamında (~10-3 mbar) incelenmiştir. Dielektrik ölçüm sonuçları, hazırlanan malzemelerin dielektrik sabitinin (?r) frekans ve sıcaklığa kuvvetli bir şekilde bağlı olduğunu göstermektedir. Işıma özellikleri ölçüm sonuçları, emisyon şiddetinin Eu katkı oranına bağlı olduğunu göstermektedir.