Fe3+ ve Cr3+ ile katkılandırılmış TiO2 (rutile) kristalinin EPR tekniği ile incelenmesi

Abstract

Elektron Pramanyetik Tekniği ile krom katkılı rutile, TİO2 tek kristali incelenmiştir. Spektrumlar X bandda (9.8 GHz) kaydedilmiştir. Elde edilen spektrumlarda, rutile içerisinde Fe3+ ve Cr3' iyonlan gözlenmiştir. Demir ve krom ile katkılı rutile (TİO2) örneğinde Ti4H iyonlarının yerini Fe3+ ve Cr3'. iyonları alır. Spin Hamiltonieni, aşın ince yapı etkileşmesi ihmal edilerek, manyetik alan bağlı terim ve sıfir alan yarılma terimi olmak üzere iki terimden oluşur. Hamiltonien, \i = pH.g.S + D(S2z -35/12) + E(,Vr2 -S2v) + (ol(>){S* +S*V + S* -707/16) +(7/36)x F[S4Z -(95/14)S2 +81/16] olur. Burada S, Sx, Sy Sz spin operatörleridir. D, E, g, a ve F deneysel olarak belirlenen Hamiltonien parametreleridir. Cr3^ için Hamiltonien ifadesi yukarıdaki Hamiltonien' in sadece birinci, ikinci ve üçüncü terimlerini içerir. Deney sonuçlarında belirlediğimiz bu parametreler; Fe3+ için: D=7230 G, E=740 G, g=2, a=-300 G, F=240 G. Cr3+ için D=7200 G, E=1400Gveg=l,98.

İft Chromium-doped the single crystals rutile, TİO2 have been investigated by J Electron Paramagnetic Resonance (EPR) technique. Spectrums were recorded af X band (9.8 GHz). The result of recorded spectrums, we have observed in rutile Fe3' ions and Cr3+ ions. Iron and chromium in doped rutile (TİO2) has substituted for Ti4f ions as Fe3f and Cr3+. The spin Hamiltonian includes two terms which magnetic field depent term and zero-field term,without hyperfine splitring. Hamiltonian H = pH.g.S + D($; -35/12) + £(.S;2 -S;) + {al(>){Sl +S4Y +S' -707/16) +(7/36)x/«"[s? -(95/14).S'22 +81/16] where S, Sx, Sy Sz are spin operators, g, D, E, a, ve F are the experimentally determined spin-Hamiltonian parameters. For Cr3', first, second and third terms used. The result of experimantally data, spin-Hamiltonian parameters have described. These are; For Fe3+: D=7230 G, E=740 G, g=2, a=-300 G, F=240 G. For Cr3+ D=7200 G,