Kompleks EPR spektrumlarının çözümlenmesi / Mustafa Çemberci; Danışman Recep Tapramaz

Abstract

EPR spektroskopisinde örnekler gaz, sıvı, toz, polikristal veya tek kristal olabilir. Bunların içinde yapı hakkında en ayrıntılı bilgiyi tek kristal spektrumları verir. Kristalin birbirine dik üç düzleminde farklı açılarda alınan spektrumlar bize diğer örneklerden çok daha fazla bilgi içermektedir. Bu yüzden tek kristal spektrumlarının çözümü son derece önemlidir. En çok karşılaşılan spektrum birinci veya ikinci mertebe katkı içeren spektrumlardır. Bunun dışında yüksek mertebe katkılar içeren Fe3+ veya Cr3+ kompleksleri gibi paramanyetik yapılar özel işlem gerektirmektedir ve bu çalışmada konu dışında tutulmuşlardır. Spektrumlar, eşlenmemiş elektronun etkileştiği çekirdek veya çekirdeklerle farklı merkez sayısına bağlı olarak çeşitli sayılarda ve şiddetlerde geçiş çizgi dağılımları sergiler. Tek kristallerde eğer paramanyetik merkez anizotrop ise, yani yönelime bağlı değişiyorsa çizgilerin konumları manyetik alan içinde kristalin yönelimine bağlı olarak sinüssel biçimde değişir. Eğer çizgi sayısı az ise veya spektrum üzerinde kolayca izlenebiliyorsa herhangi bir ek işleme gerek olmadan çözümlenebilmektedir ve bu türden çok sayıda yapı çözümlenmiştir. Tek kristalin çok fazla sayıda çizgi içermesi ve bu çizgilerin spektrum üzerinde çözümlenememesi durumunda yardımcı yöntemlere gerek duyulmaktadır. Çizgi sayısının fazlalığının nedenleri; eşlenmemiş elektronun etkileştiği çekirdeğin spininin büyük olması ve buna ek olarak da kristal içinde farklı yönelimde birkaç tane bu tür merkezlerin bulunması; farklı paramanyetik merkezlerin bulunması; elektronun çok fazla sayıda çekirdekle etkileşmesi ve bütün bunların sonunda çizgiler yönelimlere göre izlenemiyorsa, yani spektrum sıhhatli biçimde çözümlenemiyorsa ek çözümleme yöntemleri daha da önemli hale gelir. Bu çalışma, 1995 yılında ilk defa Quick BASIC dilinde parçalar halinde yazılan ve zaman içinde bir çok eksiklikleri ortaya çıkan, buna rağmen bir çok yapının çözümlenmesinde etkin biçimde kullanılan bir programın görsel arayüz kullanacak biçimde çok daha ileri düzeyde geliştirilmesini öngörmektedir. Program EPR sektroskopisinin teorik ifadelerine dayalı olarak, gözlenen spektrumların yönelime bağlı değişimleri üzerinde bir takım işlemlerin bilgisayar ortamında kolayca yapılarak çözümlenmeye yardımcı olması amacıyla hazırlanmıştır.