Gamma ile ışınlanan NaF, CaF2 ve UV ile ışınlanan (NH4)2 SO4 katkılı K2So4 tek kristalinin elektron spin rezonans incelemesi / Recep Tapramaz; Danışman Muharrem Dinçer.

Abstract

Bu çalışmada toz haldeki ve suda kristallendirilen NaF ile toz haldeki CaF2 bileşikleri 24 saat süreyle Co-60 kaynağından çıkan y ışınına tutuldu. Işınlanan numunelerin Ondokuzmayıs Üniversitesinde bulunan x-band ESR spektrometresiyle alınan spektrumları incelendi. Elde edilen spektrumlardan sulandırılmamış toz haldeki NaF bileşiğinde herhangi bir bozukluk oluşmamasına rağmen suda kristallendirilen NaF içinde hidrojen içeren bir bileşiğin oluştuğu ve ışınlama sırasında hidrojen atomunun koparak tek başına kristal örgü içinde tuzaklandığı sonucuna varılmıştır. Aynı sonuç toz haldeki CaF2 den de elde edilmiştir.NaF ve CaF2 kristal örgüsünde y ışını ile oluşan ikinci bir paramanyetik merkezin varlığı aynı spektrumlarda gözlenmiştir. Bu merkezlerin alkali halojenlerde ışınlamanın oluşturduğu örgü bozukluğu veya diğer adıyla renk merkezi olduğu ölçülen g faktörü değerinden anlaşılmıştır. Toz halde ve suda kristallendirilmiş K2SO4 Ondokuzmayıs üniversitesinde bulunan UV lambasıyla ışınlanmış ve ESR spektrumları alınmıştır. Spektrumlarda eser miktarda NH3+ radikali gözlenmesi üzerine amonyum grubu içeren bileşiklerin K2SO4 içine kolayca katkılandırılabileceği varsayımı ile az miktarda (NH4)2SO4 karıştırılarak yeniden kristallendirildi. UV ile değişik sürelerde ışınlandıktan sonra alınan ESR spektrumlarında oldukça şiddetli ve iki ayrı grup halinde farklı yönelmiş NH3+ radikali oluştuğu görüldü. Kristalin her üç ekseni etrafında manyetikalan içinde döndürülmesiyle elde edilen spektrumlardan iki grup radikale ait hidrojen ve azotun Hamiltonian parametreleri bulundu. Aşırı ince yapı tensörünün köşegen değerleri hidrojen için birinci grup radikalde 25.1; 24.9; 23.3 G ve ikinci grup radikalde 25.1; 25.4; 22.6 G'dur. Bu değerler azot içi birinci grup radikalde 10.4; 23.0; 24.1 G ve ikinci grup raikalde 9.8; 22.3; 24.1 G'dur. g tensörünün köşegen elemanları ise her iki grup radikalde ölçüm hataları içinde eşit ve 2.0025; 2.0032; 2.0039 olarak bulundu. Daha önce NH4CI4 dışında çeşitli kristal örgüler içinde gözlenen NH3+ radikalinin izotropik parametreleri birbirlerine oldukça yakın bulunmuştur. İzotropik aşırı ince yapı yarılmaları hidrojen için 24.5 G ve azot için 19 G civarındadır. g faktörü ise yaklaşık 2.0032 dir. Bu çalışmada bulunan aH(1 , 2)=24.4G ve aN(1)=19.2 , aN(2)=18.7G ile g1, 2=0.0032 değerleri önceki çalışmaların sonuçlarıyla uyuşmaktadır. Bu durum NH4C1O4 dışındaki yapılarda gözlenen NH3+ radikallerinin aynı özellikleri taşıdığını gösterir.Ancak çeşitli örgüler içinde manyetik farklılıklar vardır. Çalışmada NH3+ radikalinin H-N-H açısı 115° olarak bulundu ve radikalin yaklaşık düzlemsel olduğu sonucuna varıldı. Aşırı ince yapı tensörü elemanlarının incelenmesinden radikalin yaklaşık yörünge elektronuna sahip olduğu anlaşıldı. K2SO4 daha sonra NH4CI ve NH4CH3COO bileşikleriyle katkılandırıldı ve NH3+radikali için aynı sonuçlar elde edildi.