Investigating the origins of long persistence in strontium aluminate phosphors by nanoscale resolved imaging and spectroscopy
Stronsiyum alüminat fosforlarında ısrarlı-ışıldamanın kökenlerinin nano-ölçek çözünürlükte görüntüleme ve spektroskopi yoluyla incelenmesi
- Tez No: 420253
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CLEVA OWYANG GÜLGÜN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 120
Özet
Israrlı-ışıldama sergileyen fosforlar ışığı geçici olarak depolama ve yayma özellikleri sayesinde enerji tasarruf uygulamalarında kullanılabilecek malzemelerdir. Bu çalışmanın hedefi, Eu ve Dy katkılı stronsiyum aluminat bileşiklerinde dakikalarla sınırlı olan ısrarlıışıldama süresinin borun eklenmesiyle birlikte 8 saatten uzun sürelere ulaşması ve borun bu olguya etkisini aydınlatmaya çalışmaktır. Önceki çalışmalar nano-ölçekteki etkileri gözardı etmiştir. Deneysel ve sayısal modellemelerden elde edilen dolaylı ve global analizlere dayalı kanıtlar, uzatılmış fosfor-ışıllığın iyonik nokta hatalara dayandığını önermekte ancak sonuçlar açıklamaya yetersiz kalmıştır. Ancak, geçirimli elektron mikroskobunun sunduğu yüksek uzaysal çözünürlük teknikleri, bu tezin üzerine adanmış olduğu nano-ölçek ve atomik-ölçekte çözünürlük sağlayan teknikler kullanılması, yapısal ve optik özelliklerin birbiriyle ilişkilendirilmesini sağlayarak bölgesel analiz anlamında ezber bozan avantajlar sunmaktadır. Seramik tozların modifiye Pechini süreciyle sentezlenmesi metodik bir şekilde çalışılmış ve çalışmanın zemini oluşturulmuştur. Tozların yapsının ve optik özelliklerinin global karakterizasyonu sonrasında, hata kümelenmesi modelini nicel olarak değerlendirmek için gerekli olan atomik çözünürlükte deneysel TEM teknikleri ve simülasyon araçlarını belirledik. Elde edilen ana sonuçların göstermiş olduğu üzere, bor bileşiğin yapısına trigonal koordinasyon yaparak yerleşmekte, uzun ısrarlı-ışıldama sergileyen Sr4Al14O25 fazının oluşmakta olan mikroyapıda baskın olmasına yardımcı olmakta ve Sr yerine yerleşen iki değerlikli Eu iyonunun daha homojen bir şekilde mikroyapıda dağılmasını teşvik etmektedir. Nano ölçekte gözlenen yapısal ve optik özellikler arasında eşi görülmemiş bir ilişki olduğunu ortaya çıkaran sonuçlarımız, stronsiyum alüminat fosforlarında görülen ısrarlı-ışıldama oluşumunu açıklayan mevcut modellerin gözden geçirilmesi gerekliliğine işaret etmektedir.
Özet (Çeviri)
With a remarkable capacity to temporarily store and release light, long persistence phosphors are an exciting material for energy-saving applications. The objective of this work is to elucidate the role of B in dramatically extending persistence in strontium aluminate doped with Eu, Dy from the order of minutes to > 8 hours. Previous work neglected nanoscale effects. Computational models and experimental evidence, limited to indirect, global analysis, suggested that the extended afterglow may be due to the clustering of ionic point defects, although the results are inconclusive. However, in recognizing that high spatial resolution techniques of transmission electron microscopy (TEM) offer a game-changing advantage for localized analysis, this dissertation is devoted to the application of techniques with spatial resolution at the nanoscale and atomic scale for correlating the material structure with optical properties.To set the stage, the processing of ceramic phosphor powders by a modified Pechini process was methodically studied. After global characterization of the powder structure optical properties, we have defined the atomic resolution TEM experimental techniques and simulation tools that will be necessary for quantitatively elucidating the defect clustering model. Our key results demonstrate that B, entering the compound in trigonal coordination, facilitates dominance of the long persistence Sr4Al14O25 phase in the developing microstructure and promotes a more uniform distribution of divalent Eu onto the Sr sublattice. With such unprecedented correlation between structure and optical properties at the nanoscale, our results invite revision to existing models of persistence in strontium aluminate phosphors.
Benzer Tezler
- Siyanobakteri yoğunluğuna çevresel faktörlerin etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of environmental factors on cyanobacterial density
ESMA ADANUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURTAÇ ÖZ
- Analysis and modeling of crustal deformation using InSAR time series along selected active faults within the Africa-Eurasia convergence zone
Afrika-Avrasya sıkışma zonu içerisindeki seçilmiş aktif faylar boyunca meydana gelen kabuk deformasyonunun incelenmesi ve modellenmesi
ESRA ÇETİN
Doktora
İngilizce
2015
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZİYADİN ÇAKIR
PROF. DR. MUSTAPHA MEGHRAOUI
- Nötron aktivasyon analizi ve tayin edilen eser elementleri kullanarak kömürlerin hava kalitesine etkisinin değerlendirilmesi
Evaluation of coal related emissions on air quality by means of trace elements determined by neutron activation analysis
EMİNE İLKİZ EĞİLLİ
Doktora
Türkçe
1999
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. NEZİHİ BİLGE
- Bitkisel kökenli maddenin toprak temizlenmesinde kullanılabilirliğinin araştırılması
The investigation of utilizability in soil cleaning of the plant origin material
OKAN KARATAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Çevre MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET İŞLEYEN
- Pamuk elyaf takviyeli biyo kompozit malzemelerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
An investigation of mechanical properties of cotton fiber reinforced bio composite materials
MUHAMMET ÇAĞRI AYAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET YAPICI