Oksit Nanopul Yapılı Frekans Yükseltici Nanofilmlerin Çok Fonksiyonlu Aygıt Uygulaması

Abstract

Proje kapsamında Ruddlesden-Popper tipi katmanlı perovskitler olan K2Ln2Ti3O10 farklı konsantrasyonlarda Yb3+/Er3+, Yb3+/Tm3+ ve Er3+/Tm3+ çiftleri katkılandırılarak malzemelere frekans yükseltme özelligi kazandırılmıstır. Böylece malzemelerin 980 nm lazer ısıgı farklı dalga boylarında ısımaları renksel olarak kontrol edilmistir. Aktivatör/ duyarlastırıcı çiftleri olarak farklı konsantrasyonlarda hazırlanan toz malzemeler perovskitlerin konak katmanına lantanum iyonlarının ikamesi ile katı hal yöntemi kullanılarak sentezlenmistir. Yb3+/Er3+ katkılı perosvkitlerde nispeten daha düsük konsantrasyon aralıgı kullanıldıgında, hem aktivatör hem de duyarlastırıcı miktarı diger sabit tutulurken arttırıldıgında ısıma kırmızı bölgeye dogru kayma göstermistir. Bunun nedeni ise katkılandırma oranı ile 4F9/2 - 4I15/2 enerji geçisinin 2H11/2, 4S3/2 - 4I15/2 geçislerine göre daha baskın hale gelmesidir. Yb3+/Tm3+ ile katkılanan perovskitlerde ise frekans yükseltme özelligi çok farklı lantanit konsantrasyonları çalısılmıs ancak katmanlı sekilde üretilmis olmalarına ragmen Yb3+/Er3+ çiftine kıyasla görünür bölgede ısımaları sınırlı kalmıstır. Öte yandan, 3H4-3H6 gevsemesine baglı olarak Yb3+/Tm3+ ile katkılı tabakalı perovskitler için ilk kez yogun NIR emisyonu elde edilmistir. Er3+/Tm3+ katkılı malzemelerde ise NIR emisyonu ile birlikte Er3+ iyonlarının 4S3/2 - 4I15/2 ile 2H11/2 - 4I15/2 geçisleri sayesinde yesil ısıma ile 4F9/2 - 4I15/2 geçisi sayesinde kırmızı ısıma gözlemlenmistir. Bunun yanında katmanlı malzemeler kimyasal pullandırma yöntemiyle katman katman ayrılarak kalınlıkları 2-3 nm arasında degisen ve yanal alan 2 ?m'ye kadar varan tek tabakalı nanopullar sentezlenmis ve literatüre ile frekans yükseltme özelligi gösteren 2B malzemeler kazandırılmıstır. Nanopulların 2B hali katmanlı haline göre daha zayıf kalsa da örnegin Er3+/Tm3+ katkılı malzemelerde Tm3+ iyonlarının 3H4-3H6 geçisine dayalı NIR emisyonu, katmanlı yapının ayrılması için kullanılan asit ve çözücü islemlerine ragmen korunmustur. Elde edilen nanopullar ile katman-katman yöntemi kullanılarak nanofilm edilerek film ısımaları da çalısılmıstır. Ayrıca nanoküre litografisi kullanılarak elde edilen desenler üzerine nanopullar ile kaplama yapılarak yüzeyde zenginlestirilmis RAMAN saçılmasının öncül çalısmaları da ilk kez bu malzemeler için uygulanmıstır.