Research Article

Optoelektronik Uygulamalar için Nb+5 Katkılı Çinko Borat Camların Sentezi ve Optik, Termal ve Yapısal Özelliklerinin Belirlenmesi

Volume: 6 Number: 1 May 22, 2020
EN TR

Optoelektronik Uygulamalar için Nb+5 Katkılı Çinko Borat Camların Sentezi ve Optik, Termal ve Yapısal Özelliklerinin Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada niyobyum pentaoksit (Nb2O5) katkılı yüksek oranda çinko oksit (ZnO) içeren çinko borat (ZnB) oksit camlar yüksek sıcaklıkta eritme tavlama yöntemi ile başarıyla sentezlenmiştir. Sentezlenen camlara ait yapısal karakterler diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ve Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ile belirlenmiştir. DSC verilerine göre camsı geçiş (Tg), kristallenme (Tc), erime (Tm) sıcaklıkları ve termal kararlılıklar (T) belirlenerek Nb2O5 değişimiyle ilgisi açıklanmıştır. DSC verilerine göre Tg, Nb2O5 konsantrasyonunun artışıyla 560oC’den 555oC’ye; Tc, 681oC’den 657oC’ye düşmüştür. Sentezlenen cam numunelerin termal kararlılığı ise Nb2O5 artışıyla 121oC’den 102oC’ye düşmüştür. FTIR verilerine göre borun ve çinkonun yapısal birimleri açıklanmıştır. Borun cam matrisini BO3, BO4 ve borok-sol halka yapısal birimleriyle oluşturduğu, çinkonun ise cam matrisine tetrahedral ZnO4 ve oktahedral ZnO6 yapısal birimleri ile katkıda bulunduğu, niobyumun yapıda düzenleyici görev üstlendiği belirlenmiş-tir. Verilerin değerlendirilmesi sonucunda niyobyumun cam ağında oktahedral NbO6 biriminde bulunduğu gözlenmiştir. Nb2O5’in en belirgin biçimde değiştirdiği özelliklerin başında optik özellikler gelmektedir. Direkt ve indirekt optik bant aralığı, Urbach enerjisi, kırılma indisi üzerinde çalışılmış, geçirgenlik spekt-rumda çok net olmayan kaymalar gözlenmiştir. Optik bant aralığı Nb2O5 artışıyla azaldığı, Urbach enerjisi-nin arttığı belirlenmiştir. Sentezlenen numunelere ait yoğunluk, molar hacim ayrıca incelenmiş ve Nb2O5 konsantrasyonundaki artışın yoğunluk ve molar hacim değerlerini belirgin bir biçimde arttırdığı görülmüştür.

Keywords

Supporting Institution

Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu

Project Number

201419D02

Thanks

Özgün bir araştırma olan bu çalışma, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu tarafından 201419D02 nolu proje olarak desteklenmiştir

References

  1. Abdel-Baki, M.ve El-Diasty, F. (2011). Role of oxygen on the optical properties of borate glass doped with ZnO. Journal of Solid State Chemistry, 184, 2762-2769.
  2. Agarwal, A., Sheoran, A., Sanghi, S., Bhatnagar, V., Gupta, S.K. ve Arora, M. (2010). Structural investigation and electron paramagnetic resonance of vanadyl doped alkali niobium borate glasses. Spectrochimica Acta Part A, 75, 964–969.
  3. Aleksandrov, L., Komatsu, T., Iordanova, R. ve Dimitriev, Y. (2011). Structure study of MoO3-ZnO- B2O3 glasses by Raman spectroscopy and formation of ZnMoO4 nanocrystals. Optical Materials, 33, 839-845.
  4. Altaf, M., Chaudhry, M. A. ve Zahid, M. (2003). Study of optical band gap of zinc-borate glasses. Journal of Research (Science), 14(2), 253-259.
  5. Annapurna, K., Kumar, A., Dwivedi, R.N. ve Hussain, N.S. (2000). Fluorescence spectra of Cu+: ZnO- B2O3-SiO2 glass. Materials Letters, 45, 23-26.
  6. Arora, S., Kundu, V., Goyal, D.R. ve Maan, A.S. (2013). Effect of stepwise replacement of LiF by ZnO on structural and optical properties of LiF. B2O3 glasses. Turkish Journal of Physics, 37, 229 – 236.
  7. Bale, S. ve Rahman, S. (2012). Electrical conductivity studies of Bi2O3-Li2O-ZnO-B2O3 glasses. Materials Research Bulletin, 47, 1153-1157.
  8. Bale, S., Rahman, S., Awasthi, A.M. ve Sathe, V. (2008). Role of Bi2O3 content on physical, optical and vibrational studies in Bi2O3-ZnO-B2O3 glasses. Journal of Alloys and Compounds, 460, 699-703.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

-

Journal Section

Research Article

Publication Date

May 22, 2020

Submission Date

October 6, 2019

Acceptance Date

January 9, 2020

Published in Issue

Year 2020 Volume: 6 Number: 1

APA
Kılıç, G., & İşsever, U. G. (2020). Optoelektronik Uygulamalar için Nb+5 Katkılı Çinko Borat Camların Sentezi ve Optik, Termal ve Yapısal Özelliklerinin Belirlenmesi. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 6(1), 66-80. https://doi.org/10.28979/comufbed.630002
AMA
1.Kılıç G, İşsever UG. Optoelektronik Uygulamalar için Nb+5 Katkılı Çinko Borat Camların Sentezi ve Optik, Termal ve Yapısal Özelliklerinin Belirlenmesi. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2020;6(1):66-80. doi:10.28979/comufbed.630002
Chicago
Kılıç, Gökhan, and U. Gökhan İşsever. 2020. “Optoelektronik Uygulamalar Için Nb+5 Katkılı Çinko Borat Camların Sentezi Ve Optik, Termal Ve Yapısal Özelliklerinin Belirlenmesi”. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 6 (1): 66-80. https://doi.org/10.28979/comufbed.630002.
EndNote
Kılıç G, İşsever UG (May 1, 2020) Optoelektronik Uygulamalar için Nb+5 Katkılı Çinko Borat Camların Sentezi ve Optik, Termal ve Yapısal Özelliklerinin Belirlenmesi. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 6 1 66–80.
IEEE
[1]G. Kılıç and U. G. İşsever, “Optoelektronik Uygulamalar için Nb+5 Katkılı Çinko Borat Camların Sentezi ve Optik, Termal ve Yapısal Özelliklerinin Belirlenmesi”, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 6, no. 1, pp. 66–80, May 2020, doi: 10.28979/comufbed.630002.
ISNAD
Kılıç, Gökhan - İşsever, U. Gökhan. “Optoelektronik Uygulamalar Için Nb+5 Katkılı Çinko Borat Camların Sentezi Ve Optik, Termal Ve Yapısal Özelliklerinin Belirlenmesi”. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 6/1 (May 1, 2020): 66-80. https://doi.org/10.28979/comufbed.630002.
JAMA
1.Kılıç G, İşsever UG. Optoelektronik Uygulamalar için Nb+5 Katkılı Çinko Borat Camların Sentezi ve Optik, Termal ve Yapısal Özelliklerinin Belirlenmesi. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2020;6:66–80.
MLA
Kılıç, Gökhan, and U. Gökhan İşsever. “Optoelektronik Uygulamalar Için Nb+5 Katkılı Çinko Borat Camların Sentezi Ve Optik, Termal Ve Yapısal Özelliklerinin Belirlenmesi”. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 6, no. 1, May 2020, pp. 66-80, doi:10.28979/comufbed.630002.
Vancouver
1.Gökhan Kılıç, U. Gökhan İşsever. Optoelektronik Uygulamalar için Nb+5 Katkılı Çinko Borat Camların Sentezi ve Optik, Termal ve Yapısal Özelliklerinin Belirlenmesi. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2020 May 1;6(1):66-80. doi:10.28979/comufbed.630002

Cited By