Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği (İngilizce) Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: SELİM BURAK CANTÜRK
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Seval Genç
Özet:Trivalent lantanit iyonlarının fotolüminesans özellikleri, tıbbi teşhis, hücre görüntüleme, güneş panelleri ve fonksiyonel nanomalzemeler gibi geniş uygulanabilirlikleri nedeniyle uzun yıllardır muazzam bir ilgi uyandırmaktadır. 3.8 eV geniş bir bant aralıklı olması sebebiyle La2Ti2O7 aynı zamanda trivalent nadir toprak iyonları ile katkılanmak için uygun etkili bir ana malzemedir. Bu nedenle, bu malzemenin fotolüminesans özellikleri özel ilgi görmektedir. Bu çalışmada, lantan titanat (La2Ti2O7) ana malzeme olarak, La2O3, TiO2, Yb2O3, Er2O3, Tm2O3 başlangıç tozları kullanılmıştır. Çalışma, uygun ikili ve/veya üçlü katkılı malzemeler kullanılarak üstün fotolüminesans özelliğini sağlayacak etkili bir kompozit malzeme üretmeyi amaçladı. Lantan titanat katı hallerin karışımı yöntemi ile sentezlenmiştir. Daha sonra UC işlemi yoluyla çeşitli renk emisyonları üretmek için farklı iyonları Lantanum titanatına katkılanmıştır. La2O3, TiO2, Yb2O3, Er2O3, Tm2O3 tozları uygun oranlarda iyice birleştirilmiştir. Daha sonra döner merdane sistemi yardımı ile tozların karışması sağlanmış ve bu işlemi takiben solüsyon 180oC'ta kalsine edilmiştir. Örnekler saatte 300oC sabit ısıtma artışıyla 1350oC'ta 24 saat ısıl işleme tabi tutulmuşlardır. X-ışını kırınım yöntemi (XRD), tarama elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı spektroskopi (EDS) ile test edilen La2Ti2O7 fosforların saflığı incelenmiş, kompozit malzeme tozlarının yüzey morfolojisi, mikro yapısı ve faz tespiti yapılmıştır. La2Ti2O7 fosforların fotolüminesans özellikleri, tozların karakterizasyonundan sonra diyot lazer uyarımı altında incelenmiştir. La2Ti2O7 kristal yapısı, X-ışını kırınım yöntemi(XRD) ile 1350 oC'de bir Pna2(1) uzay grubunda orthorhombic yapıda olduğu belirlenmiştir. Tanecik boyutları Scherrer denklemi ile ortalama 50 nm(+/-5 nm) olarak hesaplanmıştır. Bazı küresel ama çoğunlukla düzensiz nano parçacık yapıları gözlemlenmiştir. Tüm La2Ti2O7 fosfor grupları iki foton enerji transfer mekanizması geçiş göstermiştir. La2Ti2O7 'de upconversion şemasında ikili katkılı Tm3+ ve Yb3+ iyonları ve üçlü katkılı iyonlarda gerçekleştirilen kooperatif sensitizasyon ile iki fotonlu emisyonlar saptanmıştır -------------------- The photoluminescence properties of trivalent lanthanide ions have aroused tremendous interest for decades owing to their broad applicability in medical diagnostics, cell imaging, solar cells and functional nanomaterials. La2Ti2O7 with a wide band gap of 3.8 eV is also an effective host material suitable for doping with trivalent rare earth ions. Therefore, its photoluminescence properties are of special interest. In this study, Lanthanum titanates (La2Ti2O7) as host material , La2O3, TiO2, Yb2O3, Er2O3, Tm2O3 powders used. The study intended to produce an effective composite material that will enable superior photoluminescence property by using particles and an appropriate co-dopant or tri-dopant materials. Lanthanum titanates synthesized via Solid-State method . Then by doping different ions into Lanthanum titanates to produce variety of color emissions via UC process. La2O3, TiO2, Yb2O3, Er2O3, Tm2O3 powders well stirred in the appropriate proportions. Powders mixed using ball-milling for, followed by calcination of the resulting mixture at 180 oC. Then samples heated at a constant heating rate of 300 oC/h to 1350 oC. The surface morphology, micro-structure and phase detection of composite material powders investigated by X-ray diffraction method (XRD), scanning electron microscopy (SEM), purity of the La2Ti2O7 phosphors tested by energy dispersive spectroscopy (EDS). The photoluminescence properties of La2Ti2O7 phosphors examined under the diode laser excitation after characterization of the powders. La2Ti2O7 crystal structure was designated orthorhombic with a space group Pna2(1) at 1350 oC via X-ray diffraction method (XRD). Grain sizes are calculated as 50 nm(+/-5nm) in average via Scherrer Equation. Some spherical but mostly irregular nano particles structures monitored. All the La2Ti2O7 phosphor groups showed two-photon energy transfer mechanism transition. Absorption of two photons via cooperative sensitization realized at tri-doped ions alongwith binary-doped Tm3+ and Yb3+ ions on the upconversion sketch for obtaining the emissions of Tm3+ ions in La2Ti2O7.