Ftalosiyaninlerin empedans spektroskopi yöntemiyle karakterize edilmesi

Abstract

Püskürtme (jet-spray) yöntemiyle cam altlık kullanılarak yapılan interdigital transducers (IDT) üzerine ince filmleri oluşturulmuş alkitiya (SC6H13-SC16H33) zincirleri içeren tetra lutesyum bis-ftalosiyanin [Pc2Lu(III)] komplekslerinin dc ve ac elektriksel özellikleri incelendi. Bu numunelerin dc elektriksel özelliklerini belirlemek için Akım-Voltaj (I-V) ölçümleri oda sıcaklığında karanlık ve farklı ortamlarda (atmosfer ortamında, vakumda ve azot akışı ortamında) yapıldı ve ayrıca azot akışı ortamında belirlenen sabit sıcaklık noktalarında ölçümler yapıldı. Bu numunelerin ac elektriksel özelliklerini belirlemek için frekansa bağlı kapasite, ac iletkenlik, reel empedans, sanal empedans ve empedans ölçümleri oda sıcaklığında karanlık ve farklı ortamlarda (atmosfer ortamında, vakumda ve azot akışı ortamında) gerçekleştirildi ve ayrıca azot akışı ortamında belirlenen sabit sıcaklık noktalarında ölçümler yapıldı. I-V ölçümlerinden maddelerin farklı ortamdaki ve sıcaklığa bağlı iletkenlikleri hesaplandı. Oda sıcaklığındaki iletkenlik değeri azot akışı ortamında alkil zincirindeki karbon sayısı sırasıyla 6 ve 16 olan 1 ve 5 nolu numuneler için 1.3x10-5 S/cm ve 9.96x10-9 S/cm olarak elde edildi. Alkil zincirindeki karbon sayısı arttıkça iletkenlik değerinin logaritmik olarak azaldığı gözlemlenmiştir. Isıl uyarımlı akım ölçümleri azot akışı (yaklaşık 20 sccm) ortamında 20-1450C sıcaklık aralığında yapıldı. Bu sıcaklık bölgesinde [Pc2Lu(III)] komplekslerinin katı, yalancı sıvı ve sıvı kristal faz geçişleri izlendi ve bu fazlardaki aktivasyon enerjileri belirlendi. Katı faz bölgesinde 1 ve 5 nolu numuneler için bu değer 0.12eV ve 0.38eV olarak hesaplandı. Alkil zincirindeki karbon sayısı arttıkça aktivasyon enerjisi de artmaktadır. [Pc2Lu(III)] komplekslerinin ac elektriksel özelliklerini belirlemek ve malzemenin eşdeğer devresini elde etmek için empedans spektroskopi yöntemi kullanıldı. [Pc2Lu(III)] komplekslerinin empedans spektroskopi yöntemiyle elde edilen eşdeğer devreleri, birbirine paralel bir direnç ve bir kapasiteden oluşmaktadır.

Using jet-spray method dc and ac electrical properties of tetra lutetium bisphthalocyanine [Pc2Lu(III)] derivatives? thin films which were coated on interdigital transducers have been investigated. Interdigital transducers (IDT) are produced using glass pad. For these samples? dc electrical properties, Current-Voltage (I-V) measurements are done in dark at room temperature and different ambient (atmosphere, vacuum and steady nitrogen flow). Additionally I-V measurements are done under steady nitrogen flow at certain constant temperatures. For these samples? ac electrical properties frequency dependent capacitance, ac conductivity, reel impedance, imaginary impedance and impedance measurements are obtained in dark at room temperature and in different ambient (atmosphere, vacuum and nitrogen flow). Additionally ac measurements are done under steady nitrogen flow at certain constant temperatures. The conductivities of these samples in different ambient and temperatures are calculated from I-V measurements. The conductivity values for sample 1 and 5 which have 6 and 16 carbon atoms in their alkyl chains are obtained as 1.3x10-5 S/cm and 9.96x10-9 S/cm. The conductivity is observed to decrease logarithmically with increasing carbon atom number in the alkyl chain. Thermally stimulated current measurements are done under nitrogen flow and 20-1450C temperature range. Solid, pseudo liquid and liquid crystal phase transitions of [Pc2Lu(III)] derivatives are observed in this temperature range and the activation energies in these phases are determined. Solid phase activation energies for samples 1 and 5 are found to be 0.12 eV and 0.38 eV respectively. The activation energy increases with increasing carbon number in alkyl chain. Impedance spectroscopy method is used to investigate ac electrical properties and equivalent circuit of [Pc2Lu(III)] derivatives. The equivalent circuit of [Pc2Lu(III)] derivatives consist of a resistance and a capacitance in parallel.