Kompleks Epr Spektrumlarının Çözümlenmesi

Abstract

iKOMPLEKS EPR SPEKTRUMLARININ ÇÖZÜMLENMESİÖZETEPR spektroskopisinde örnekler gaz, sıvı, toz, polikristal veya tek kristal olabilir.Bunların içinde yapı hakkında en ayrıntılı bilgiyi tek kristal spektrumları verir. Kristalinbirbirine dik üç düzleminde farklı açılarda alınan spektrumlar bize diğer örneklerdençok daha fazla bilgi içermektedir. Bu yüzden tek kristal spektrumlarının çözümü sonderece önemlidir.En çok karşılaşılan spektrum birinci veya ikinci mertebe katkı içerenspektrumlardır. Bunun dışında yüksek mertebe katkılar içeren Fe3+ veya Cr3+kompleksleri gibi paramanyetik yapılar özel işlem gerektirmektedir ve bu çalışmadakonu dışında tutulmuşlardır. Spektrumlar, eşlenmemiş elektronun etkileştiği çekirdekveya çekirdeklerle farklı merkez sayısına bağlı olarak çeşitli sayılarda ve şiddetlerdegeçiş çizgi dağılımları sergiler. Tek kristallerde eğer paramanyetik merkez anizotropise, yani yönelime bağlı değişiyorsa çizgilerin konumları manyetik alan içinde kristalinyönelimine bağlı olarak sinüssel biçimde değişir. Eğer çizgi sayısı az ise veya spektrumüzerinde kolayca izlenebiliyorsa herhangi bir ek işleme gerek olmadançözümlenebilmektedir ve bu türden çok sayıda yapı çözümlenmiştir.Tek kristalin çok fazla sayıda çizgi içermesi ve bu çizgilerin spektrum üzerindeçözümlenememesi durumunda yardımcı yöntemlere gerek duyulmaktadır. Çizgisayısının fazlalığının nedenleri; eşlenmemiş elektronun etkileştiği çekirdeğin spinininbüyük olması ve buna ek olarak da kristal içinde farklı yönelimde birkaç tane bu türmerkezlerin bulunması; farklı paramanyetik merkezlerin bulunması; elektronun çokfazla sayıda çekirdekle etkileşmesi ve bütün bunların sonunda çizgiler yönelimlere göreizlenemiyorsa, yani spektrum sıhhatli biçimde çözümlenemiyorsa ek çözümlemeyöntemleri daha da önemli hale gelir.Bu çalışma, 1995 yılında ilk defa Quick BASIC dilinde parçalar halinde yazılanve zaman içinde bir çok eksiklikleri ortaya çıkan, buna rağmen bir çok yapınınçözümlenmesinde etkin biçimde kullanılan bir programın görsel arayüz kullanacakbiçimde çok daha ileri düzeyde geliştirilmesini öngörmektedir. Program EPRiisektroskopisinin teorik ifadelerine dayalı olarak, gözlenen spektrumların yönelime bağlıdeğişimleri üzerinde bir takım işlemlerin bilgisayar ortamında kolayca yapılarakçözümlenmeye yardımcı olması amacıyla hazırlanmıştır.Anahtar kelimeler: EPR, Kompleks spektrum, Tek kristal, Spektrum çözümleme.

iiiRESOLUTION OF COMPLEX EPR SPECTRAABSTRACTEPR spectroscopy works on gas, liquid, powder, polycrystal and single crystalsamples. Among these, single s-crystal spectra give the most detailed information aboutthe paramagnetic structure. Since the single crystal spectra taken in three perpendicularplanes contain lots of the information, the resolution of such spectra become moreimportant.Mostly encountered EPR spectra are those that include first and second ordercontribution. On the other hand, some metal complexes, such as Fe3+ or Cr3+ includehigher order contribution and need special handlings and so they are kept out of thiswork. The number and distribution of the EPR spectral lines depend on the number ofnuclei and their spins that interact with the unpaired electron and also the number ofdifferent paramagnetic centers inthe crystal. If the spectra is unisotropic, the positions oflines will vary sinusoidally depanding on the orientation of crystal in magnetic field. Ifthe number of lines is less and are tracable there will be no need to any extra method forresolution and lots of these sort of spectra have been resolved wihout getting any extrahelp.This work depends basically on the use of EPR theoretical expressions on theexperimental values. The methods used in this work partly employed in a previousprogram written in Quick BASIC in 1995, which was composed of different parts.Some complex spectra have been resolved by use of this programand have beenpublished. The goal of this work, however, is to develop the method by writting aprogram in visual environment, collect different parts in a single body and provide easyuse to help spectroscopist for resolution of complex spectra.Keywords: EPR, Complex spectrum, spectrum resolution, single crystal.