Development of silica based photonic crystals doped by rare-earth elements
Silika esaslı nadir toprak elementleri katkılı fotonik kristallerin geliştirilmesi
- Tez No: 647544
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ IŞIL BİRLİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 157
Özet
Fotonik kristal teknolojisi, gittikçe artan kullanım alanları ile günümüzde oldukça popüler bir hale gelmiştir. Nano boyutlarda düzenli dizilmiş birimlerden oluşan fotonik kristal malzemeler, yapıya oldukça yüksek gelişmiş özellikler kazandırabilmektedir. Bu tezin amacı silika esaslı, nadir toprak elementi katkılı fotonik kristallerin geliştirilmesidir. Öncelikle, polimetilmetakrilat (PMMA) esaslı, üç boyutlu düzenli dizilime sahip opal fotonik kristallerin üretimi üzerine çalışmalar yapıldı. Kendileri de fotonik kristal özellik sergileyen bu yapılar ayrıca ters opal fotonik kristal üretimi için şablon görevi gördü. Opal fotonik kristal yapı için, metilmetakrilattan PMMA kolloidleri üretildi. Üretilen kolloidler hızlı sedimentasyon biriktirme yöntemi kullanılarak düzenli dizilim sağlandı. PMMA üretim şartları ve biriktirme ortamları değiştirilerek elde edilen opal fotonik kristal kaplamalar üzerine etkileri incelendi. Belirlenen optimum şartlarda üretilen PMMA opal fotonik kristal yapısı, silika esaslı ters opal fotonik kristal kaplamaların üretilmesi için kullanıldı. Ters opal yapının üretilmesinde sol-jel infiltrasyon yöntemi kullanıldı. Silika esaslı ters opal fotonik kristal yapılara Seryum (Ce), Evropiyum (Eu), Samaryum (Sm) ve Terbiyum (Tb) gibi nadir toprak elementleri ile katkılandırıldı. Molce %0,5 ile %2 aralığında yapılan katkılandırmanın (doplamaların), ters opal fotonik kristal yapılara etkisi araştırıldı. Çalışmalar sonucunda, yapısal renkli üç boyutlu opal ve ters opal fotonik kristal kaplamlar başarılı bir şekilde üretilmiştir. Opal fotonik kristal kapalamaların yapısal renkleri, PMMA kolloid boyut değişimi ile kontrol edilebilirken, silika ters opal fotonik kristal kaplamaların yapısal renklerinin nadir toprak element katkılanması ile kontrol edilebildiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Photonic crystal technology has become very popular today with its increasing application areas. Photonic crystal materials, which consist of regular units arranged in nanoscale, can give highly advanced properties to the structure. The aim of this thesis is to develop silica based photonic crystal structures doped by rare-earth elements. Firstly, the production of polymethylmethacrylate (PMMA) based opal photonic crystals with the three-dimensional regular array was carried out. These structures, which also exhibit photonic crystal properties itself, also serve as templates for inverse opal photonic crystal production. For opal photonic crystal structure, PMMA colloids were produced from methyl methacrylate. Produced colloids were arranged by the fast-sedimentation deposition method. The effects of the production conditions and deposition media on the PMMA based opal photonic crystal coatings were investigated. PMMA opal photonic crystal template produced under the determined optimum conditions was used to produce silica-based inverse opal photonic crystal coatings. The sol-gel infiltration method was applied in order to produce silica based inverse opal photonic crystal structures. Rare earth elements such as Cerium (Ce), Europium (Eu), Samarium (Sm) and Terbium (Tb) were doped into silica-based inverse opal photonic crystal structures. The effect of doping types in the range of 0.5%-2% (in mole) on inverse opal photonic crystal structures was investigated. As a result of these studies, structural colored three dimensional opal and inverse opal photonic crystal coatings were produced successfully. Structural colors of the opal photonic crystal coatings can be controlled by the PMMA colloid size change, while structural colors of silica inverse opal photonic crystal coatings can be controlled by rare earth element doping.
Benzer Tezler
- Poss esaslı nanokompozitlerin foto-'click' tepkimesiyle hazırlanması ve endüstriyel uygulamaları
Preparation of poss-based nanocomposites by photoinduced CuAAC click reaction and their industrial application
İREM ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ATİLLA TAŞDELEN
- Fotokimyasal yöntemlerle polihedral oligomerik silseskuokzan (POSS) esaslı nanokompozitlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) based nanocomposites by photochemical methods
GÖRKEM ŞENÇEVİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ATİLLA TAŞDELEN
- ZnTe kuantum nokta katkılı camların geliştirilmesi ve kuantum kısıtlama özelliklerinin incelenmesi
Development of ZnTe quantum dot-doped glasses and investigation of quantum confinement properties
İPEK TUNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MİRAY ÇELİKBİLEK ERSUNDU
- Lanthanide and/or quantum dot doped luminescent glasses/glass nanocomposites as wavelength convertors for advanced opto electronic applications
İleri opto-elektronik uygulamalar için dalga boyu dönüştürücüler olarak lantanit ve/veya kuantum nokta katkılı luminesan cam ve cam nanokompozitler
ORHAN KIBRISLI
Doktora
İngilizce
2022
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ ERÇİN ERSUNDU
- Silindirik odaklı lazer hüzmeleri ile yüzey temizleme ve cam işleme çalışmaları
Surface cleaning and glass processing studies with cylindrical focused laser beam
TUĞBA TUNAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK AKTÜRK