VO2+ katkılı Ba(CIO4)3.3H2O ve Ba2Zn(HCOO)6.4H2O, Cu2+ katkılı CdBa(HCOO)4.2H2O tuzkarı ve y-ışınları ile ışınlanan [(CH3)3NH]2CdCI4 ve [(CH3)3NH]2HgCI4 tuzlarının EPR ile incelenmesi / Şehriman Atalay; Danışman İsmet Şenel.

Abstract

Bu çalışma iki kısımdan oluşmaktadır. Birinci kısımda Baryum perklorat trihidrat [Ba(C/O4)3.3H2O]ve Dibaryum Çinko format tetrahidrat [Ba2Zn(HCOO)6.4H2O]tuzlarına VO²+ iyonları ve Kadminyum Baryum format dihidrat [CdBa(HCOO)4.2H2O] tuzuna Cu²+ katkılandı ve EPR çalışması yapıldı. İkinci kısımda ise y-ışınları ile ışınlanan trimetil amonyum Kadminyum tetraklorür {[(CH3)3.NH]2CdCl4}ve trimetil amonyum Civa tetraklorür {[(CH3)3NH]2HgCl4} tuzlarında oluşan kökçe EPR tekniği ile incelenerek belirlendi. VO²+iyonu katkılı Ba(C/O4)3.3H2O tek kristalinin EPR çalışması oda sıcaklığında ve sıvı azot sıcaklığında yapıldı. Ba(C/O4)3.3H2O tek kristalinin EPR spektrumlarından yapıda VO²+ iyonlarına ait dört site gözlendi. Bu site'lardan ikisine ait spektrum çizgilerinin şiddetleri diğer ikisine göre daha şiddetli olduğu gözlendi. Bu gözlenen spektrum çizgileri incelendi ve diğer iki site'a göre şiddetli olan çizgiler substitutional site olarak aadlandırıldı. Baryum altı su ve altı perklorattan gelen oksijen atomu ile çevrelenmiştir. Ba²+ iyonları ile yerdeğiştiren VO²+ iyonlarının çevresi yerdeğiştirmeyen diğer Ba²+iyonları ile aynıdır. Ba(C/O4)3.3H2O tek kristalinin kristalografik çalışmasında birim hücrasinde iki molekül vardır. Buna rağmen Vanadyum iyonu Ba(C/O4)3.3H2O tek kristaline hem substitutional hem de interstitial olarak girdiği gözlendi. Sonuç olarak VO²+iyonu katkılı Ba(C/O4)3.3H2O tek kristalinde VO²+ iyonuna ait kimyasal olrak özdeş fakat manyetik olarak özdeş olmayan iki substitutional site gözlendi. Zayıf şiddette gözlenen ve yönelime bağlı olan diğer iki site'ın ise interstital site olduğu belirlendi. VO²+ iyonu katkılı Ba2Zn(HCOO)64H2O tek kristalinin EPR çalışması oda sıcaklığında yapıldı. Yapılan bu çalışmada farklı site yapısı ve EPR sonuçları örneğe değişen miktarlarda VOSO4 (Vanadyum (IV) oksid sülfat) ilave edilmesiyle gözlendi. Tek bir site %0.5 oranında VOSO4 ilave edilmesiyle gözlenirken %1 civarında VOSO4 ilave edilmesiyle üç farklı site gözlendi. Tek site gözlendiği durumda VO²+ iyonu Zn²+ iyonu ile yerdeğiştirirken ; üç site gözlediğimiz durumda ise VO²+ iyonunun Zn²+ ve Ba²+ iyonları ile yerdeğiştirdiği sonucuna varıldı. Sonuç olarak Ba2Zn(HCOO)6.4H2O tek kristalinde VO²+iyonuna ait kimyasal olarak özdeş fakat manyetik olarak özdeş olmayan üç substitutional site gözlendi. Cu²+ katkılı CdBa(HCOO)4.2H2O tek kristali oda sıcaklığında toz haline getirilen örneği ise 300-113K aralığında incelendi. Cu²+ katkılı CdBa(HCOO)4.2H2O tek kristali için yapılan çalışmada manyetik alan (ac*)düzleminde b ekseni doğrultusunda uyulandığında tek site gözlenirken manyetik alan (ab) düzleminde c* ekseni doğrultusunda ve (bc*) düzleminde a ekseni doğrultusunda uygulandığında Cu²+ iyonlarına ait iki site gözlendi. (ac*) düzleminde tek site gözlenmesi her iki site'ın aynı fazda olmasından kaynaklanır. CdBa(HCOO)4.2H2O tek kristali için elde edilen sonuçlardan yapıda manyetik olarak özdeş olmayan iki Cu²+ iyonu bulunduğu ve Cd²+ iyonu ile yerdeğiştirdiği sonucuna varıldı. Cu²+ katkılı CdBa(HCOO)4.2H2O tek kristalinin toz haline getirilen örneğinin 113-300K aralığında alınan spektrumlarından Cu²+ iyonunun dinamik Jahn-Teller etkisi gösterdiği belirlendi. Cu²+katkılı CdBa(HCOO)4.2H2O tek kristalinin toz haline getirilen örneği için 113K ve 300K'de kaydedilen spektrumlardan EPR parametreleri belirlendi. Hesaplanan bu parametreler kullanılarak Cu²+ iyonlarının taban durumu dalga fonksiyonları oluşturuldu. [(CH3)3NH]2CdCl4 tek kristali için EPR spektrumlarının anizotropik [(CH3)3NH]2HgCl4 kristali için tüm EPR spektrumlarının izotropik olduğu görüldü. [(CH3)3NH]2CdCl4 ve [(CH3)3NH]2HgCl4 kristallerinin y-ışınları ile ışınlanması sonucu oluşan kökçenin alınan EPR spektrumlarından faydalanarak yapılan hesaplama sonucu trimetil amin kökçesi [(CH3)3N+] olduğu belirlendi.