دراسة التحليلات الطيفية للـ TiO2 المشوب بعنصر الاتربة النادرة في رسالة ماجستير في كلية العلوم

ناقشت طالبة الماجستير بسمة عباس جبار من قسم علوم الفيزياء رسالتها الموسومة
دراسة التحليلات الطيفية للـ TiO2 المشوب بعنصر الاتربة النادرة والمحضر بطريقة الـ Sol-Gel
والتي جرت على قاعة المؤتمرات في كلية العلوم يوم الخميس 9/1/2020م.

            وقالت الطالبة ان الهدف من بحثها هو تحضير عينات لعنصر TiO2 النقية والمشوبة بعنصر اليوربيوم Europium ion)) باستخدام تقنية Sol-Gel والتحقق من قدرة العينات المحضرة كمادة بصرية لتطبيقها كفلتر بصري بعرض نطاق محدد Optical band pass filter)).

            وقامت بتحضير أوكسيد التيتانيوم المشوب بأيون Eu3+ باستخدام طريقة السول- جل. والتحقيق من الخصائص المورفولوجية والهيكلية والمطيافية للعينات المحضرة بواسطة تقنيات مختلفة هي
(FESEM, AFM, UV-Vis, XRD, FTIR, PL).

            وقالت ان النتائج أظهرت صور FESEM ان بنية العينات تتكون من جسيمات نانوية كروية وكذلك أوضحت تأثير إضافة Eu3+ على معدل الحجم الحبيبي. كما تم قياس معدل الحجم الحبيبي باستخدام تقنية AFM وبينت النتائج ان معدل الحجم الحبيبي يقل عند نسب التركيز القليلة للتشويب حتى يصل التركيز 1.1% بعدها يبدأ بالزيادة عند إضافة نسبة تراكيز اكثر من .Eu3+

            وأضافت انه تم تشخيص طبيعة التبلور للعينات النقية والمشوبة من خلال نمط حيود الاشعة السينية (XRD). حيث أظهرت النتائج ان صفات العينات المحضرة ذات تركيب متعدد التبلور ومن النوع الرباعي (اناتاس). كما وجدت ان الحجم الحبيبي يزداد مع زيادة التركيز للمادة المشوبة وان شدة القمة تزاح باتجاه الزوايا الأقل مع زيادة تركيز Eu3+ لكن تعود باتجاه الزوايا الأكبر عند إضافة تركيز اعلى من .Eu3+

            وبينت انه وفقاً لتحليلFTIR  للعينات TiO2 المشوبة بأيون Eu3+ يمكن ان نستنتج ان عينات ثنائي أوكسيد التيتانيوم المطعم بأيون Eu3+  لها القدرة على ان تكون مادة بصرية وقد وجد لها تطبيق كفلتر بصري بعرض نطاق محدد Optical band pass filter  عند الطول الموجي .8.0775µm , 1238cm-1 وطيف الاستضاءة الفوتوني PL للعينة Eu3+:TiO2  يمتلك قمتين وانتقال بالطاقة لأيونات Eu3+ بين المستويين5D0 7F1 عند الطول الموجي 590nm  و 5D0 7F2 عند الطول الموجي 612nm. بينما تحليلات UV-Vis للعينات توضح انتقالات الطاقة بين المستويات 7F0 5L6  و 7F0 5D2   عند الطول الموجي 393nm  و 465nm  على التوالي. المعاملات الطيفية مثل (τrad و emσ) للعينات المحضرة من مادة TiO2 المشوبة بالأيون Eu3+ لها القدرة على ان تكون مادة فعالة بصرية ويمكن استخدامها كوسط ليزري.

            وأوصت الباحثة بدراسة تأثير إضافة مادة كيميائية ( (β-diketonateمع Eu3+:TiO2 على الخواص الطيفية للعينات المحضرة. واستخدام  تقنية الليزر النبضي لتصنيع أفلام رقيقه لـ Eu3+:TiO2 كفلتر بصري بعرض نطاق محدد في منتصف منطقة الاشعة الحمراء IR. واستخدام نظرية Judd-Ofelt للتحقق من الخصائص الطيفيه لل Eu3+:TiO2  وتحضير عنصر TiO2 مشوب بأيون Eu3+ والتحقيق من عملية تشعيع (up conversion) للعينات Eu3+:TiO2

        علما ان الدراسة اجريت تحت اشراف مشترك من قبل الاستاذ الدكتور خولة جميل طاهر من كلية العلوم جامعة كربلاء والاستاذ المساعد الدكتور هناء محمد ياسين من كلية العلوم للبنات جامعة بغداد وان لجنة المناقشة كانت مؤلفة من الاستاذ الدكتور صاحب نعمة عبد الواحد من كلية التربية للبنات جامعة الكوفة والاستاذ الدكتور جاسم محمد جاسم من كلية العلوم للبنات جامعة بابل والاستاذ المساعد الدكتور نور جواد رضا من كلية العلوم جامعة كربلاء.