Bazı inorganik yapılarda katkılama ve ışınlama ile oluşturulan bozuklukların EPR ile incelenmesi / Yusuf Yerli; Danışman Fevzi Köksal.

Abstract

Bu çalışma iki kısımdan meydana gelmektedir. Birinci kısım Cu2+ katkılandırılmış [Cd(sac)2(H2O)4].2H2O, [Cd(sac)2(HydEt-en)2] ve [Co(sac)2(H2O)4].2H2O tek kristallerinin yanısıra, VO2+ katkılandırılmış [Co(sac)2(H2O)4].2H2O tek kristallerinin EPR incelemesini içermektedir. İkinci kısım ise g-ışınları ile ışınlanmış [(CH3)4N]2CdCl4 ve [(CH3)4N]InCl4 tek kristallerinin EPR incelemesinden oluşmaktadır. Katkılama incelemelerinde, Cu2+ iyonu katkılandırılmış [Cd(sac)2(H2O)4].2H2O, ve [Cd(sac)2(HydEt-en)2] (HydEt-en = N-(2-hydroxyethyl)-ethylenediamine) tek ve toz kristalleri oda sıcaklığında incelendi. Bu spektrumların ayrıntılı bir şekilde incelenmesiyle bu yapılarda Cd2+ nın yerini Cu2+ nın aldığı belirlenmiştir. [Cd(sac)2(H2O)4].2H2O kompleksi Cu2+ iyonuna ait iki site gösterirken [Cd(sac)2(HydEt-en)2] kompleksinde tek site gözlenmiştir. İki bileşikte de Cu2+ iyonu için g ve aşırı ince yapı tensörlerinin esas eksen değerleri elde edilmiştir. Her iki bileşikte Cu2+ iyonunun çoğunlukla 3 yörüngesinde olabileceği bulundu ve taban durumu dalgafonksiyonları oluşturulmuştur. Cu2+ iyonu katkılandırılmış [Co(sac)2(H2O)4].2H2O kompleksinin de toz ve tek kristallerinin EPR spektrumları, oda sıcaklığında birbirine dik üç düzlemde (a*c, a*b ve bc) incelenmiştir. Spektrumların açısal değişimi Cu2+ iyonunun örgüde Co2+ nin yerine girdiğini göstermiştir. Bu EPR analizinden g ve A nın esas eksen değerleri, kovalentlik parametresi (), karışma katsayıları (a ve b) ve Fermi-temas terimi (K) elde edilmiştir. Kovalentlik parametresi ve karışma katsayılarını kullanarak Cu2+ iyonunun taban durumu dalgafonksiyonu oluşturulmuştur. Bu örgülerde Cu2+ iyonunun rombik simetride olduğu anlaşılmıştır. Ayrıca VO2+ iyonunun, [Co(sac)2(H2O)4].2H2O tek kristal yapısında, ayrıntılı oda sıcaklığı X-band elektron paramanyetik rezonans incelemesi yapılmıştır. Bu yapıda VO2+ iyonunun iki değerlikli Co2+ iyonunun yerini aldığı ve bağı boyunca yöneldiği belirlenmiştir. EPR spektrumlarının a*c, a*b ve bc düzlemlerindeki açısal değişimi, farklı nüfuslu yönelimlerinin g ve A esas eksen değerleri ve yön kosinüslerini belirlemek için kullanılmıştır. Bu örneğin EPR verileri birim hücrede manyetik olarak eşdeğer olmayan, fakat kimyasal olarak eşdeğer iki tane VO2+ yerinin bulunduğunu ve bunların da her birinin iki tane manyetik olarak eşdeğer olamayan VO2+ iyonundan meydana geldiğini göstermiştir. Spin-Hamiltonien parametrelerinden Fermi temas terimi ve bağ katsayısı hesaplanmıştır. Bu sonuçlar, VO2+ iyonunun bu örgüde tetragonal simetride bulunduğunu göstermiştir. Tezin ikinci kısmında, [(CH3)4N]2CdCl4 and [(CH3)4N]InCl4 moleküllerinin tek kristalleri g-ışınları ile ışınlanmış ve ayrıntılı EPR incelemesi yapılmıştır. EPR analizinden, bu moleküllerde oluşturulan bozukluklar (CH3)3N+ radikaline atfedildi. [(CH3)4N]2CdCl4 molekülünde gözlenen trimetil amin radikali diğer ortamlardan farklı olarak izotropik bulunmuştur.