Structural and up-conversion photoluminescence properties of La2Ti2O7 activated with RE3+ ions
Nadir toprak iyonları RE3+ katkılı La2Ti2O7, yapısal ve fotolüminesans özellikleri
- Tez No: 548466
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVAL GENÇ, DOÇ. DR. MURAT ERDEM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Trivalent lantanit iyonlarının fotolüminesans özellikleri, tıbbi teşhis, hücre görüntüleme, güneş panelleri ve fonksiyonel nanomalzemeler gibi geniş uygulanabilirlikleri nedeniyle uzun yıllardır muazzam bir ilgi uyandırmaktadır. 3.8 eV geniş bir bant aralıklı olması sebebiyle La2Ti2O7 aynı zamanda trivalent nadir toprak iyonları ile katkılanmak için uygun etkili bir ana malzemedir. Bu nedenle, bu malzemenin fotolüminesans özellikleri özel ilgi görmektedir. Bu çalışmada, lantan titanat (La2Ti2O7) ana malzeme olarak, La2O3, TiO2, Yb2O3, Er2O3, Tm2O3 başlangıç tozları kullanılmıştır. Çalışma, uygun ikili ve/veya üçlü katkılı malzemeler kullanılarak üstün fotolüminesans özelliğini sağlayacak etkili bir kompozit malzeme üretmeyi amaçladı. Lantan titanat katı hallerin karışımı yöntemi ile sentezlenmiştir. Daha sonra UC işlemi yoluyla çeşitli renk emisyonları üretmek için farklı iyonları Lantanum titanatına katkılanmıştır. La2O3, TiO2, Yb2O3, Er2O3, Tm2O3 tozları uygun oranlarda iyice birleştirilmiştir. Daha sonra döner merdane sistemi yardımı ile tozların karışması sağlanmış ve bu işlemi takiben solüsyon 180oC'ta kalsine edilmiştir. Örnekler saatte 300oC sabit ısıtma artışıyla 1350oC'ta 24 saat ısıl işleme tabi tutulmuşlardır. X-ışını kırınım yöntemi (XRD), tarama elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı spektroskopi (EDS) ile test edilen La2Ti2O7 fosforların saflığı incelenmiş, kompozit malzeme tozlarının yüzey morfolojisi, mikro yapısı ve faz tespiti yapılmıştır. La2Ti2O7 fosforların fotolüminesans özellikleri, tozların karakterizasyonundan sonra diyot lazer uyarımı altında incelenmiştir. La2Ti2O7 kristal yapısı, X-ışını kırınım yöntemi(XRD) ile 1350 oC'de bir Pna2(1) uzay grubunda orthorhombic yapıda olduğu belirlenmiştir. Tanecik boyutları Scherrer denklemi ile ortalama 50 nm(+/-5 nm) olarak hesaplanmıştır. Bazı küresel ama çoğunlukla düzensiz nano parçacık yapıları gözlemlenmiştir. Tüm La2Ti2O7 fosfor grupları iki foton enerji transfer mekanizması geçiş göstermiştir. La2Ti2O7 'de upconversion şemasında ikili katkılı Tm3+ ve Yb3+ iyonları ve üçlü katkılı iyonlarda gerçekleştirilen kooperatif sensitizasyon ile iki fotonlu emisyonlar saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
The photoluminescence properties of trivalent lanthanide ions have aroused tremendous interest for decades owing to their broad applicability in medical diagnostics, cell imaging, solar cells and functional nanomaterials. La2Ti2O7 with a wide band gap of 3.8 eV is also an effective host material suitable for doping with trivalent rare earth ions. Therefore, its photoluminescence properties are of special interest. In this study, Lanthanum titanates (La2Ti2O7) as host material , La2O3, TiO2, Yb2O3, Er2O3, Tm2O3 powders used. The study intended to produce an effective composite material that will enable superior photoluminescence property by using particles and an appropriate co-dopant or tri-dopant materials. Lanthanum titanates synthesized via Solid-State method . Then by doping different ions into Lanthanum titanates to produce variety of color emissions via UC process. La2O3, TiO2, Yb2O3, Er2O3, Tm2O3 powders well stirred in the appropriate proportions. Powders mixed using ball-milling for, followed by calcination of the resulting mixture at 180 oC. Then samples heated at a constant heating rate of 300 oC/h to 1350 oC. The surface morphology, micro-structure and phase detection of composite material powders investigated by X-ray diffraction method (XRD), scanning electron microscopy (SEM), purity of the La2Ti2O7 phosphors tested by energy dispersive spectroscopy (EDS). The photoluminescence properties of La2Ti2O7 phosphors examined under the diode laser excitation after characterization of the powders. La2Ti2O7 crystal structure was designated orthorhombic with a space group Pna2(1) at 1350 oC via X-ray diffraction method (XRD). Grain sizes are calculated as 50 nm(+/-5nm) in average via Scherrer Equation. Some spherical but mostly irregular nano particles structures monitored. All the La2Ti2O7 phosphor groups showed two-photon energy transfer mechanism transition. Absorption of two photons via cooperative sensitization realized at tri-doped ions alongwith binary-doped Tm3+ and Yb3+ ions on the upconversion sketch for obtaining the emissions of Tm3+ ions in La2Ti2O7.
Benzer Tezler
- Solution-processed thin film deposition and characterization of multinarychalcogenides: Towards highly efficient Cu2BaSn(S,Se)4 solar devices
Solüsyon yöntemiyle sentezlenmiş çok elementli kalkojenitlerin ince film kaplama ve karakterizasyonu: Yüksek verimli Cu2BaSn(S,Se)4 bazlı güneş soğuran cihazlara doğru
BETÜL TEYMUR
Doktora
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiDuke UnıversıtyMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DAVİD B.MİTZİ
- Preparation and characterization of carbon quantum dot- based composite thin films
Karbon kuantum nokta esaslı kompozit ince filmlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
RAMAZAN FERHAT ERDEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDEN BEYHAN
- Optimization of Cu2ZnSnS4 absorber layers via sulfurization of electrodeposited Cu-Zn-Sn precursors for photovoltaic applications
Başlık çevirisi yok
BEGÜM ÜNVEROĞLU
- OPTIMIZATION OF CBD-CdS PROCESS FOR Cu(In,Ga)Se2 MONOGRAIN LAYER SOLAR CELLS
Cu(In,Ga)Se2 Tek Taneli Katman Güneş Pilleri için CBD-CdS işleminin Optimizasyonu
MEHMET ENDER USLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Metalurji MühendisliğiTallınn Unıversıty Of TechnologyMalzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. MARİT KAUK-KUUSİK
- Mezo-gözenekli SnO2 elektron transfer malzemesinin üretimi ve perovskite güneş hücresi uygulamaları
Production of meso-porous SnO2 electron transfer material and applications of perovskite solar cells
VEYSEL ÖZKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mühendislik BilimleriKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEÇKİN AKIN