CsCdCl3 ve RbCdBr3 kristallerinin elektronik enerji seviyelerinin belirlenmesi

Abstract

CsCdCl3 ve RbCdBr3 kristalleri perovskit yapıda olan AMX3 kristallerindendir. Bu tür kristaller [MX6]4- oktahedralarının kenar bağlaşımlı, köşe bağlaşımlı, yüzey bağlaşımlı ya da hem köşe bağlaşımlı hem de yüzey bağlaşımlı olarak dizilimleri sonucu oluşurlar. Bunların bir kısmı tek boyutlu yapıda olmalarıyla iyon-iyon etkileşimi, katkı iyonu ? barındırıcı kristal örgüsü etkileşimi ve bunun sonucu olarak meydana gelen enerji aktarımı (energy transfer) ve yüksek enerjiye dönüşüm (up-conversion) gibi fiziksel olayların incelemesinde önemli rol oynamaktadırlar.CsCdCl3 kristalinde [CdCl6]4- oktahedraları hem köşe bağlaşımlı, hem de yüzey bağlaşımlı olduğundan Cd2+ iyonları iki farklı merkez ( D3d and C3v ) oluştururlar. RbCdBr3' de ise [CdBr6]4? oktahedraları kenar bağlaşımlı olarak dizilmiş ve Cd2+ iyonları D2h simetrili bir merkeze sahip olurlar.Bu çalışmada CsCdCl3 (P63/mmc) ve RbCdBr3 (Pnma) kristalleri, Bridgman yöntemi ile büyütülmüş ve bu çalışma kapsamında kurulmuş olan optik spektroskopi ölçüm setinde düşük sıcaklıkta uyarı ve emisyon spektrumları alınmıştır. Elde edilen spektrumlar molekül orbital teorisi ve grup teorisi kullanılarak analiz edilerek elektronik enerji seviyeleri tespit edilmiştir. Bu sonuçlarla, anılan kristallerin spektroskopik resmi çıkarılmış ve kullanıma sunulmuştur.Anahtar Kelimeler: AMX3 kristalleri, CsCdCl3, RbCdBr3, uyarı ve emisyon spektrumları, elektronik enerji seviyeleri

CsCdCl3 ve RbCdBr3 crystals belong to the perovskite type AMX3 family. These type crystals are built as edge-shared, corner-shared, face-shared or partly face-partly corner-shared form of three-dimensional [MX6]4- octahedrons. Some of these crystals play a significant role for investigation of the physical processes such as ion?lattice interactions, cooperative excitations, energy transfer, and up-conversion when the host crystal is doped with rare earth and/or transition metal ions due to one-dimensional structure.Cd2+ ions form two different center (D3d and C3v) due to [CdCl6]4- octahedrons in CsCdCl3 crystal are built as corner-shared and face-shared. [CdBr6]4? octahedrons in RbCdBr3 crystal are built as corner-shared and thus, Cd2+ ions have a center D2h symmetry.In this study, CsCdCl3 (P63/mmc) and RbCdBr3 (Pnma) crystals were grown by Bridgman method. The excitation and emission spectra at low temperature were taken on the new optical spectroscopy set established by this study. Obtained spectra were analyzed using group and molecular orbital theory. Thus, electronic energy levels have been identified. With these results, the crystals mentioned above have been mapped spectroscopically and maps are now available.Keywords: AMX3 crystals, CsCdCl3, RbCdBr3, excitation and emission spectrum, electronic energy levels.