Çok çekirdekli homo ve hetero metal komplekslerinin kristal yapılarının ve magnetik özelliklerinin incelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, FİZİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2005
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: TUĞRUL ZEYREK
Danışman: AYHAN ELMALI
Özet:ÖZET Doktora Tezi ÇOK ÇEKİRDEKLİ HOMO VE HETERO METAL KOMPLEKSLERİNİN KRİSTAL YAPILARININ VE MAGNETİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ C.Tuğrul ZEYREK Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Mühendisliği Anabil im Dalı Danışman: Prof. Dr. Ayhan ELMALI Bu tez çalışmasında, aynı iki çekirdekli (homo) Cu(II) kompleksleri, [Cu2(LlX02CMe)]l/2H20, CTZ(1), [Cu2(L2M02CMe)](dnıf), CTZ(2) ve [Cuj(L3-m- pda)2]-2H20, CTZ(3) ile farklı iki çekirdekli (hetero) Cu(n)-M, M=Mn(II) Mn[Cu(L4X02CMe)2]H20, CTZ(4) ve M=Gd(IIl) Cu(Me2CO)Gd(N03)(L5), CTZ(5) komplekslerinin kristal yapılan ve magnetik özellikleri araştırılmıştır. Bu komplekslerin kristal yapıları, tek-kristal x-ışını kırınım yöntemi ile belirlenmiştir. Komplekslerdeki magnetik süper değiş-tokuş etkileşmelerinin belirlenmesi amacı ile 4.3 K den 350 K sıcaklığına kadar, sıcaklığa bağlı magnetik alınganlık ölçümleri yapılmıştır. Deneysel olarak gözlenen magnetik alınganlık değerleri ile kuramsal olarak hesaplanan magnetik alınganlık değerleri en küçük kareler yöntemi ile karşılaştırılarak, süper değiş-tokuş etkileşmelerine ait magnetik parametreler bulunmuştur. Bu verilerden, CTZ(1), CTZ(2), CTZ(3) ve CTZ(4) komplekslerinin zayıf antiferromagnetik süper değiş-tokuş etkileşmesi, CTZ(5) kompleksinin ise zayıf ferromagnetik süper değiş-tokuş etkileşmesi gösterdiği bulunmuştur. Magnetik iyonlar arasındaki köprü ligandları benzer olan CTZ(1 ) ve CTZ(2) komplekslerinde, süper değiş-tokuş etkileşme sabitlerinin hemen hemen aynı olduğu bulunmuştur (CTZ(1) için Z/ = -174.4 cm"1 ve CTZ(2) için 27 = -185.4 cm"'). CTZ(3) kompleksindeki köprü ligand grupları, CTZ(1) ve CTZ(2) komplekslerindeki ligand gruplarından tamamen farklıdır. CTZ(3) kompleksinde, CTZ(1) ve CTZ(2) komplekslerinden çok daha zayıf bir antiferromagnetik süper değiş-tokuş etkileşmesi gözlenmiştir ( 2/ = - 0.8 cm"1). İki çekirdekli Cu(II) komplekslerine ait etkileşme sabitleri arasındaki bu farklılıkları açıklayabilmek için, iki bakır atomunu bağlayan köprü ligandlarının magnetik süper değiş-tokuş çiftlenimlerine etkisi, ab-initio RHF (Restricted Hartree-Fock) yöntemi kullanılarak, moleküler orbital hesaplamaları ile belirlenmiştir. Magnetik davranışlar arasındaki bu fark, ikinci köprü ligandının etkileşmeyi tamamlayıcı / tamamlamayla (complementary / countercomplemenatry) davranış sergilemesi ile açıklanmıştır. CTZ(4) ve CTZ(5) hetero komplekslerinde ise magnetik iyonlar, ligandın köprü oksijen atomları ile bağlanmaktadır. CTZ(4) kompleksindeki Cu(II) ve Mn(ü) iyonları arasındaki çiftlenim antiferromagnetikken (2/ = -56.6 cm"1), CTZ(5) kompleksindeki Cu(II) ve Gd(IIl) iyonları arasında ferromagnetik çiftlerinim vardır (2/= 14.6 cm"1). CTZ(5) kompleksinde gözlenen ferromagnetik çiftlenim spin kutuplanma mekanizması ile açıklanmıştır. 2005, 171 sayfa ANAHTAR KELİMELER: İki çekirdekli Cu(II) kompleksi, Cu(II)-Mn(II) kompleksi, Cu(Il)- Gd(lII) kompleksi, antiferromagnetik süper değiş-tokuş etkileşmesi, ferromagnetik süper değiş- tokuş etkileşmesi, moleküler orbital hesaplamaları