Magnetik nanoparçacıkların magnetik özellikleri ve spin dinamiği
Magnetic properties and spin dynamics of magnetic nanoparticles
- Tez No: 321323
- Danışmanlar: PROF. DR. FÜGEN TABAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 168
Özet
Bu tez çalışmasında kimyasal yöntemle organik oleik asit ve oleyl amin kaplı küresel şekilde magnetit (Fe3O4) nanoparçacıklar, dimer ve coreshell geometride altın-magnetit (Au-Fe3O4) hibrid nanoparçacıklar olmak üzere üç tip örnek sentezlenmiştir. Sentezlenen örneklerin yapısal karakterizasyonu X-Işını Kırınım (XRD), Geçirmeli Elektron Mikroskopisi (TEM) ve Fourier Dönüşüm Kızılaltı Spektroskopisi (FTIR) teknikleri kullanılarak yapılmıştır. Sentezlenen Fe3O4 nanoparçacıkların ortalama boyutu 7,5 nm, Au-Fe3O4 dimer ve coreshell nanoparçacıkların ortalama boyutu ise sırasıyla 11,0 nm ve 14,0 nm olarak bulunmuştur. Örneklerin optik özellikleri görünür ve morötesi bölgede kaydedilen optik soğurma spektrumları ile incelenirken, magnetik özellikleri Süperiletken Kuantum Girişim Aygıtı (SQUID) magnetometri yöntemi kullanılarak alınan ac ve dc magnetik duygunluk ölçümleri ile belirlenmiştir. Örneklerin ısıl-magnetik terslenmezlik ve bloklanma özellikleri ile tipik süperparamagnetik davranış gösterdikleri görülmüştür. Çalışmada hem toz hem de çözelti halindeki nanoparçacık örnekler pulslu Fourier Dönüşüm Nükleer Magnetik Rezonans (FT NMR) tekniği ile incelenmiştir. Literatürde ilk defa olmak üzere toz örneklerde sıcaklığın fonksiyonu olarak 1H proton durulma zamanı ölçümleri alınmış ve proton durulma hızlarının sıcaklığa göre değişim eğrileri elde edilmiştir. Bu eğrilerde gözlenen davranış ilgili teoriler çerçevesinde incelenerek nanoparçacık spin dinamiği hakkında bilgi edinilmiştir. Çözelti örneklerde magnetik alana bağlı olarak alınan 1H proton durulma zamanı ölçümlerinden ise parçacıklara ait Nükleer Magnetik Relaksivite Dispersiyon (NMRD) eğrileri elde edilerek bu eğrilerin ilgili teori ile benzetişiminden parçacıklara ait bazı yapısal ve magnetik parametreler bulunmuştur. Çözeltilerin Magnetik Rezonans Görüntüleme (MRG)'de kontrast artırım kabiliyetlerinin incelenmesi için elde edilen relaksivite değerleri süperparamagnetik Fe3O4 tabanlı bir (MRG) kontrast ajanı olan Endorem' e ait değerlerle karşılaştırılmış, ayrıca doğrudan çözeltilere ait MRG görüntüleri elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis three types of samples including oleic acid and oleyl amine coated spherical magnetite (Fe3O4) nanoparticles and gold-magnetite (Au-Fe3O4) hybrid nanoparticles in dimer and coreshell geometry has been synthesized by chemical methods. The structural characterization of synthesized samples has been made by using X-Ray Diffraction (XRD), Transmission Electron Microscopy (TEM) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) techniques. The mean diameters for synthesized nanoparticles have been determined as 7,5 nm for Fe3O4 nanoparticles and 11,0 nm and 14,0 nm for Au-Fe3O4 dimer and coreshell hybrid nanoparticles, respectively. The optical properties of samples have been investigated by analyzing optic absorption spectra collected in UV-visible region, whereas magnetic properties have been determined by means of ac and dc magnetic susceptibility measurements using Superconducting Quantum Interference Device (SQUID) magnetometry technique. It has been observed that the samples show typical superparamagnetic behaviour with magneto-thermal irreversibility and blocking phenomena.In the study, nanoparticle samples both in powder and suspensions have been invesitgated with pulsed Fourier Transform Nuclear Magnetic Resonance (FT NMR) technique. On powders, for the first time in the literature 1H proton relaxation time measurements have been performed as a function of temperature and information on the spin dynamics of nanoparticles have been obtained by analyzing the behaviour in proton relaxation rate vs temperature curves in accordance to the related theories. On the other side, magnetic field dependent 1H proton relaxation time measurements have been performed on suspensions and some structural and magnetic parameters of nanoparticles have been determined by fitting the experimental Nuclear Magnetic Relaxivity Dispersion (NMRD) curves with theoretical ones. Magnetic Resonance Imaging (MRI) contrast enhancement capabilities of nanoparticles suspensions have been investigated by comparing the measured relaxivity values of samples with the ones of Endorem, which is a superparamagnetic Fe3O4 nanoparticle based contrast agent and MR images have been obtained directly on samples.
Benzer Tezler
- Ferrosıvı nanoparçacıkların magnetik yakalama metodu ile depolanması ve karakterizasyonu
Deposition of ferrofluid nanoparticles with magnetic capturing method and its characterization
FARUK GÜDEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiKilis 7 Aralık ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞÜKRÜ ÇAKMAKTEPE
- Bazı nanoparçacıkların sentezi ve manyetik özelliklerinin belirlenmesi
Synthesis of some nanoparticles and determination of their magnetic properties
MUSTAFA COŞKUN
Doktora
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KORKMAZ
PROF. DR. TEZER FIRAT
- Metal ferrit nanoparçacıkların hazırlanması ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and examining of physical properties of metal-ferrite nanoparticles
MEHMET BURAK KAYNAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Bilim ve TeknolojiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. TEZER FIRAT
- Zn2+ katkılı, spıonlar ve demir oksit spinel ferrit sistemlerinin biyomedikal görüntüleme için optimizasyonu
Optimization of Zn2+ doped , spions and iron oxide spinel ferrite systems for biomedical imaging
TUĞBA BETÜL SÜMER CEBECİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURCAN DOĞAN BİNGÖLBALİ
- İki-boyutlu ve kare örgülü spin-1 ısing nanoparçacığının dipol-kuadrupol etkileşmesi altında manyetik ve kuadrupol özelliklerinin incelenmesi
Investigations of magnetic and quadrupole properties of two-dimensional and square lattice spin-1 ising nanoparticle with dipole-quadrupole interactions
RAMAZAN KAVLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiHitit ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SONGÜL ÖZÜM