عنوان

سنتز و شناسایی نانو ذرات بیسموت کالکوژنیدهای دوپه شده با بعضی از کاتیونهای لانتانیدی و بررسی خواص اپتیکی و هدایتی آنها

‭۱۲۲۵پ‬

per

سنتز و شناسایی نانو ذرات بیسموت کالکوژنیدهای دوپه شده با بعضی از کاتیونهای لانتانیدی و بررسی خواص اپتیکی و هدایتی آنها

/محبوبه دولتیاری اسلامی

تبریز: دانشگاه تبریز

‮‭۲۳۳‬ ص.‬

: جدول ، نمودار ‮‭۳۰‬*‮‭۲۹‬ س.م - + لوح فشرده

چاپی

واژه نامه بصورت زیر نویس

کتابنامه ص.: ‮‭۲۲۳-۲۳۳‬

دکتری

شیمی - معدنی

‮‭۱۳۸۹/۰۶/۲۵‬

تبریز: دانشگاه تبریز

کالکوژنیدهای فلزی حوزه وسیع و تقریبا نامحدود از تحقیقات را فرا می گیرد .این مواد تمایل به تشکیل پیوندهای کووالانسی با ابعاد پایینتر دارند .بنابراین می توانند کریستالهایی در ابعاد نانو با مورفولوژیهای مختلف ایجاد کنند .این مواد خواص اپتیکی، الکتریکی، ترموالکتریکی و ... داشته می توانند در قطعات ترموالکتریکی، پیلهای خورشیدی و آرایه های فتوولتائیک، فتو دیود و قطعات سرد کننده ترمودینامیک استفاده شوند .در این پروژه، بیسموت کالکوژنیدهای دوپه شده با کاتیونهای نئودیمیوم، ساماریوم، یوروپیوم، گادولینیوم و تربیوم سنتز گردیدند و ساختار کریستالی، خواص نوری، هدایتی و طیفهای رامان و ‮‭EPR‬ آنها مطالعه شدند .طیفهای ‮‭XRD‬ این ترکیبات نشان می دهد، میزان دوپه شدن از سولفید به تلورید کاهش می یابد و اختلاف در شعاع و خواص شیمیایی این کاتیونها منجر به تغییر پارامترهای سلول واحد می گردد.همانگونه که برای ترکیبات نانو قابل انتظار است، طیف های‮‭Vis - UV‬و فلورسانس تمام ترکیبات سنتز شده جابجایی آبی نسبت به حالت حجیم نشان می دهند و دوپه شدن کاتیونهای لانتانیدی نیز ساختار الکترونی را تغییر داده و باعث می شود جابجایی هایی در باند گپ ترکیبات دوپه شده نسبت به حالت دوپه نشده ایجاد شود .بدلیل وجود نقصهایی در سطح ترکیبات یا ساختار آنها، دو پیک نشری باریک و پهن در فلورسانس بیسموت کالکوژنیدها دیده می شود .همچنین پیکهای نشری باریک در ترکیبات دوپه شده ظاهر می گردد که به انتقالات‮‭f‬ - ‮‭f‬کاتیونهای دوپه شونده مربوط می شود .طیفهای رامان ترکیبات سنتز شده، مدهای ارتعاشی فعال در رامان بیسموت کالکوژنیدها را نشان می دهد که در مورد بیسموت سولفیدها شدت این پیکها بسیار بالا می باشد .طیفهای ‮‭EPR‬ نمونه ها تا حدودی موقعیت کاتیونهای لانتانیدی در ساختار را نشان می دهند .این طیفها در مورد یوروپیوم وجود ‮‭Eu(II)‬ در ساختار مربوطه را اثبات می کند .با افزایش دما مقاومت الکتریکی سلنیدها و تلوریدها کاهش وهدایت الکتریکی افزایش می یابد که در ترکیبات تلوریدی هدایت بهتری نسبت به سلنیدها مشاهده می گردد .نوع کاتیون دوپه شونده در میزان هداایت الکتریکی دخیل بوده و برای ترکیباتی با باند گپ کوچکتر هدایت بالاتر می باشد

Metal chalcogenides is a vast and unlimited field of research area. These materials tend to form covalent bonds with lower dimensions. So they can result in nano crystals with different morphologies. They have optical, electrical, thermoelectric and etc. properties and are applicable in thermoelectric components, solar cells and photovoltaic arrays, Photo diode and cooling parts of thermodynamics. In this project, the bismuth chalcogenides doped with Neodymium, Samarium, Europium, Gadolinium and Terbium cations and their crystal structure, optical properties, Raman spectra and EPR Spectra, electrical properties were studied. As a result of P-XRD investigations, the capability of the mother Bi2X3 crystal lattice to hold dopant agent decreases by the order of X = S > Se >Te and the differences in radius and chemical properties of the doping cations leads to changing of unit cell parameters. As could be expected for nano-compounds, UV-Vis and fluorescence spectra of synthesized compounds show a blue shift compared to bulk Bismuth chalcogenides. Doping of lanthanide cations also change the electronic structure and causes some shifts in the band gap. Due to the defects in the surface or structure of these compounds, both narrow and broad emission peaks in the florescence spectra of the synthesized bismuth chalcogenides are observed. Also, some narrow emission peaks appear in the doped components that are related to f-f electronic transitions. Raman spectra of synthesized compounds show the Raman active vibrational modes of bismuth chalcogenides. EPR spectra of the synthesized samples indicate the overall surrounding geometry of lanthanide cations in the structure. Also in the case of europium doped materials existence of Eu (II) in the structure is revealed by EPR Spectra. By increasing the temperature, electrical resistivity of the selenides and tellurides reduces. This is while telluride compounds shows better electrical conductivity rather than selenides. Type of the doped cation is important in the conductivity properties and smaller band gap compounds are better conductors.

Bismuth chalcogenide

nano crystal

lanthanide cations

Florescence

EPR

Raman

دولتیاری اسلامی، محبوبه

عالمی،عبدالعلی، استاد راهنما

بابالو،علی اکبر، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی