Synthesis and characterization of Mn and Co codoped ZnO (MnxCoO.1ZnO.9-XO) nanoparticles
Mn ve Co birlikte katkılanmış ZnO nanoparçacıkların sentezi ve karakterizasyonu
- Tez No: 382731
- Danışmanlar: PROF. DR. YÜKSEL KÖSEOĞLU, DOÇ. DR. SADIK GÜNER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fatih Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Bu çalışmada, MnxCo0.1Zn0.9-xO nanoparçacıklar yakıt olarak üre kullanılarak, mikrodalga destekli yanma sentez metodu ile farklı katkı konsantrasyonlarda (x=0.0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2) başarılı bir şekilde sentezlenmiştir. Bu nanoparçacıkların yapısal, morfolojik, bileşimsel, manyetik ve optik özellikleri sırasıyla X-ışını kırınım cihazı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (FE-SEM JEOL-7001), enerji dağılımlı X-ışını kırınım cihazı (EDX), kuantum tasarım fiziksel özellik ölçüm sistemi (PPMS) ve UV-görünür spektroskopisi kullanılarak incelendi. Yapısal özellikler tek fazlı ZnO Wurtzite yapısının oluşumunu, ikincil fazın hiçbir belirtisi olmadan gösterdi, nanoparçacıkların ortalama boyutları Debye-Scherrer's denklemi kullanılarak 32.65-23.69 nm olan değerler arasında hesaplandı. Bu, ZnO içindeki Mn2+ katkısı sonucu oluşan kristal büyümenin engellendiğini göstermektedir. Taramalı elektron mikroskobu örneklerin neredeyse hepsinin küre şeklindeki nanoparçacıklar olduğunu herhangi bir faz ayrımı ve yığıntı belirtisi göstermeden ortaya çıkardı. Parçacıklara yakın bir bakış açısı ayrıca daha küçük kristalitlerin boyutlarının 100 nm'den küçük olduğunu gösterir. Aynı şekilde enerji dağılımlı X-ışını kırınımı (EDX) kimyasal bileşim çetelesini sentez sonuçlarını seğirdiğini doğrular.Örneklerin manyetik karakterizasyonu; örneklerin paramanyetik ve ferromanyetik davranış gösterdiğini ortaya çıkarır ve paramanyetik davranış ZnO yapısındaki Mn iyonlarına atfedilebilir, buda Mn iyonlarının konsantrayonuyla manyetik momentin hiçbir doğrusal varyasyonu olmadığını, x=0.15 de örneklerin zorlayıcı alan ve sırasıyla 47.70 Oe ve 1.8x10-1 (emu/g) mıknatıslanma ile ferromenyetik davranış göstermesi vasıtasıyla anlşılır.Benzerbir şekilde0.2 örneği içindeki oda sıcaklığında ferromanyetik katılımın varlığı 500 Oe'lik bir manyetik alanda sıfır alan soğutma (ZFC) ve alan soğutma (FC) sırasında sıcaklığa bağlı mıknatıslanma eğrilerinden gözlemlenmiştir, dahası optiksel bant genişliği 3.24 eV ve 3.02 eV arasında değişir. Katkılanan Mn2+iyonları örneklerin optiksel özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahip olduqu bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
MnxCo0.1Zn0.9-xO nanoparticles with different doping concentration (x=0.0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2) has been successfully synthesized by microwave assisted combustion synthesis method using urea as a fuel. The structural, morphological compositional, magnetic and optical properties of these nanoparticles were investigated by X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopes (FE-SEM JEOL-7001), Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), Quantum design Physical Property Measurement System (PPMS) and UV-Visible spectroscopy respectively. The structural properties showed the formation of single phase Wurtzite structure of ZnO without any indication of secondary phase, the average size of the nanoparticles was estimated using Debye- Scherrer's equation which lies between 32.65-23.69nm , It suggests the prevention of crystal growth as a result of Mn2+ doping in ZnO. The Scanning electron microscopy reveals that the samples consist of almost spherical shaped nanoparticles and no any indication of phase separation and agglomeration. A close view of particles also shows that smaller crystallites have sizes smaller than 100 nm. Similarly Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) confirms that the chemical composition tallies with the synthesis results. The magnetic characterization of the samples reveals that the sample shows paramagnetic and Ferromagnetic behavior the paramagnetic behavior can be attributed to the incorporation of Mn ions in ZnO structure, mean while there is no linear variation of magnetic moment with Concentration of Mn ion whereby at x=0.15 the samples show Ferromagnetic behavior with coercive field and remanent magnetization of 47.70Oe and 1.8x10-1 (emu/g) respectively. Similarly the possibility for the room temperature ferromagnetic contribution is presence in 0.2 sample is observed from the temperature dependent magnetization curves, during zero field cooling (ZFC) and field cooling (FC) in an applied magnetic field of 500Oe, moreover the optical band gap varies between3.24 eV and 3.02 eV.
Benzer Tezler
- ZnO nano sistemlerinin sentezlenmesi ve manyetik özelliklerinin elektron paramanyetik rezonans (EPR) spektroskopisi ile incelenmesi
Synthesize of ZnO nano systems and investigation of their magnetic properties by using electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy
CANGÜL AKTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞEYDA ÇOLAK
- Nadir toprak elementi katkılı SrSnO3 ve SrAl2O4:Mn fosforlarının sentezlenmesi ve lüminesans karakterizasyonları
Synthesis of SrSnO3 and SrAl2O4:Mn phosphors doped with rare earth ions and their luminescence characterisations
ZEYNEP KOTAN ALĞIN
Doktora
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiEge ÜniversitesiNükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURGAY KARALI
- Lyotropic liquid crystalline mesophases from acid-salt-surfactant systems: synthesis and characterization of mesoporous LimpO4 (M=Mn(II),Fe(II),Co(II) and Ni(II))
Asit-tuz-yüzey aktif madde karışımlarından elde edilen liyotropik sıvı kristal arafazlar: mezogözenekli LimpO4' lerin (M=Mn(II),Fe(II),Co(II) ve Ni(II)) sentezi ve karakterizasyonu
IŞIL UZUNOK
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER DAĞ
- Yan zincirde brom ve klor 1,3-dioksalan grubu içeren akrilat polimerlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of acrylate copolymer containing chloro and bromo 1,3- dioxalan groups as on side chain
FERHAT ALHANLI
- Synthesis and characterization of metal borophosphate-boroarsenate compounds
Metal borofosfat ve boroarsenat bileşiklerinin sentezi ve karakterizasyonu
BAHAR BİRSÖZ