Structural investigation and crystallite size control in doped perovskite
Katkılı manganit pervskite bileşiklerde yapısal inceleme ve tanecik boyutu kontrolü
- Tez No: 925076
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ EKBER IRMAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Bu çalışma, katkılı manganit perovskit bileşiklerinde parçacık boyutu kontrolünün etkilerini araştırmaktadır. Sitrik asit ve etilen glikolün bu bileşiklerin mikroyapısı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Manganit perovskit bileşiklerini sentezlemek için çeşitli sentez yöntemleri ve ısıl işlemler kullanılmış ve X-ışını kırınımı (XRD) kullanılarak yapısal analizler gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, kimyasal ajanların ve ısıl işlem parametrelerinin partikül boyutlarını önemli ölçüde etkilediğini göstermektedir. Ayrıntılı yapısal analiz, sentezlenen perovskitlerin R3ˉc uzay grubu ile trigonal sistemde kristalleştiğini ortaya koymuştur. Kafes parametreleri, birim hücre hacmi, Mn-O bağ uzunluğu ve Mn-O-Mn bağ açısının sentez koşullarına bağlı olarak önemli ölçüde değiştiği bulunmuştur. Özellikle, birim hücre hacmi 345,835 Å3 ile 347,584 Å3 arasında değişirken, Mn-O bağ uzunluğu 1,8793 Å ile 1,9959 Å arasında değişmiştir. Mn-O-Mn bağ açısı 180°'ye kadar artarak kristal yapıda önemli değişiklikler olduğunu göstermiştir. Çalışmada ayrıca sentezlenen perovskitlerde safsızlıkların, özellikle LaClO ve La(OH)3'ün varlığı tespit edilmiştir. Bazı safsızlıklar, bazı durumlarda iletkenlik gibi belirli fiziksel özellikleri artırabilirken, bu araştırmanın birincil odak noktası, beklenen yapısal bütünlüğü sağlamak ve malzemenin genel kalitesini artırmak için bu safsızlıkları azaltmaktı. Düşük sinterleme sıcaklıklarında (900°C), LaClO safsızlıklarının varlığı daha belirgindi ve bu da kristal yapıda bozulmalara yol açtı. Bununla birlikte, sinterleme sıcaklığının 1100°C'ye yükseltilmesi safsızlıkları azaltarak daha homojen özelliklere sahip daha saf bir perovskit yapısı elde edilmesini sağlamıştır. Gerinim hesaplamaları da dahil olmak üzere mikroyapısal incelemeler, gerinimin kimyasal madde oranlarından ve sinterleme sıcaklığından önemli ölçüde etkilendiğini göstermiştir. En düşük gerinim, daha yüksek kimyasal madde konsantrasyonları ile hazırlanan ve daha yüksek sıcaklıklarda sinterlenen numunelerde gözlenmiş, bu da daha iyi kristallik ve yapısal bütünlüğe yol açmıştır. Bu çalışma, manganit perovskit bileşiklerinin yapısal özelliklerinin optimize edilmesinde safsızlık kontrolünün kritik rolünü vurgulamaktadır. Kimyasal maddelerin ve sentez yöntemlerinin dikkatli bir şekilde seçilmesi, safsızlıkları en aza indirmek ve bu bileşiklerin potansiyel teknolojik uygulamalarını geliştirmek için anahtar olan istenen yapısal özellikleri elde etmek için gereklidir.
Özet (Çeviri)
This study explores the effects of particle size control in doped manganite perovskite compounds. The influence of citric acid and ethylene glycol on the microstructure of these compounds was examined. Various synthesis methods and thermal treatments were employed to synthesize the manganite perovskite compounds, and structural analyses were performed using X-ray diffraction (XRD). The results indicate that chemical agents and thermal treatment parameters significantly affect the particle sizes. Detailed structural analysis revealed that the synthesized perovskites crystallize in the trigonal system with space group R3ˉc. The lattice parameters, unit cell volume, Mn-O bond length, and Mn-O-Mn bond angle were found to vary considerably depending on the synthesis conditions. Specifically, the unit cell volume ranged from 345.835 Å3 to 347.584 Å3, and the Mn-O bond length varied from 1.8793 Å to 1.9959 Å. The Mn-O-Mn bond angle increased up to 180°, indicating substantial modifications in the crystal structure. The study also identified the presence of impurities, particularly LaClO and La(OH)3, in the synthesized perovskites. While certain impurities can enhance specific physical properties, such as conductivity in some cases, the primary focus of this research was to reduce these impurities to ensure the expected structural integrity and enhance the material's overall quality. At lower sintering temperatures (900°C), the presence of LaClO impurities was more pronounced, which led to distortions in the crystal structure. However, increasing the sintering temperature to 1100°C reduced the impurities, resulting in a purer perovskite structure with more uniform characteristics. Microstructural investigation, including strain calculations, demonstrated that strain was significantly influenced by the chemical agent ratios and sintering temperature. The lowest strain was observed in the samples prepared with higher chemical agent concentrations and sintered at higher temperatures, leading to improved crystallinity and structural integrity. This study highlights the critical role of impurity control in optimizing the structural properties of manganite perovskite compounds. Careful selection of chemical agents and synthesis methods is essential for minimizing impurities and achieving the desired structural properties, which are key to enhancing the potential technological applications of these compounds.
Benzer Tezler
- Y2O3 ve Yb+3:Y2O3 partiküllerinin üretimi ve karakterizasyonu
Y2O3 and Yb+3:Y2O3 particles production and characterization
ELİF EMİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- Investigation of the luminescence processes and white light production from Nd3+ and Cr3+ doped metal oxide nano-powders
Nd3+ ve Cr3+ katkılı metal oksit nano-tozlarında lüminesans süreçlerinin araştırılması ve beyaz ışık üretimi
GÖKHAN BİLİR
Doktora
İngilizce
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖNÜL ÖZEN
PROF. DR. BALDASSARE DI BARTOLO
- Capacitance-voltage and current-voltage characteristic properties of ZnO:Al/p-Si heterojunction
ZnO:Al/p-Si heterokavşakların kapasitans-voltaj ve akım-voltaj karakteristik özellikleri
YELİZ KÖSE
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Design of boron doped (nickel manganese cobalt containing) NMC 811 cathode active materials
Bor katkılanmış (nikel mangan kobalt içeren) NMC811 katot aktif malzemelerinin tasarımı
İBRAHİM CAN TOPAKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Development of multi-layer conductive polymer nanocomposites for electromagnetic shielding application
Elektromanyetik kalkanlama uygulamaları için katmanlı iletken polimer nano kompozitlerinin geliştirilmesi
FATMA ZEHRA ENGİN SAĞIRLI
Doktora
İngilizce
2017
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ