Neodyum Katkısının FeBO3 Oksit Malzemesinin Kristal ve Elektronik Özelliklerine Etkisi

Abstract

FeBO3 oksit bileşiğine neodyum katkısının elektronik ve kristal yapısı üzerine etkileri NdxFe1-x BO3 genel seri formülü ile çalışılmıştır. Ağır fermiyon seryum atomlarının örnekler içine katkılanmasıyla polikristal yapıların ortaya çıktığı görülmüştür. Bu duruma, bor merkezli BO3 ligand yapılarına metal Fe ve Nd atomlarının bağlanması sonucu ortaya çıktığı belirlenmiştir. Artan Nd katkısının, Fe düzlemlerinde bozulmaya neden olduğu, bununda polikristal yapıyı tetiklediği tespit edilmiştir. Kristal yapıların bünyesinde gerçekleşen elektronik etkileşme mekanizmalarını araştırmak üzere x-ışını soğurma ince yapısı tekniği (XAFS), x-ışını kırınım desenleri (XRD) ile koordineli olarak kullanılmıştır. Analizlerin sonucunda neodyum atomlarının f-seviyelerinin demir atomlarıyla olan zayıf etkileşmelerden sorumlu olduğu, bu nedenle güçlü elektron etkileşmelerinde en önemli etkileşme sahası olduğu tespit edilmiştir.

Neodymium substitution in titanium coordinations of the FeBO3 materials were studied with their crystallographic and its related electronic structure properties according to the general formula NdxFe1- x BO3. With the doping of the heavy fermion “Neodymium”, samples were formed in polycrystalline structure due to boron centered ligands BO3. With the incressing Nd in the samples, disturbances on the Fe planes became more clear and it supports geometrically different crystal structures formations. Electronic structure properties were investigated by the X-ray Absorption Fine Structure Spectroscopy (XAFS) technique both to obtain the electronic mechanisms in the crystals and to support crystal structure study of the samples carried with the X-ray diffraction (XRD) patterns. As a result of the analysis, f-levels of the Neodymium atoms were determined not as the main playground of interplays and 5d-3d mixing were determined to emerge dominant interactions causing phase transitions.