Hitit Üniversitesi Mühendislik Fakültesi 2019–2020 Akademik Yılı Güz Dönemi Seminerleri kapsamında, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Öğretim Elemanı Arş. Gör. Dr. Fatma ÜNAL tarafından “Farklı Lantanit Grubu Elementi Katkılı Y2O3 Lüminesans Malzemelerin Üretimi ve Karakterizasyonu” başlıklı seminer gerçekleştirildi.
Malzemenin kristal yapısındaki atom, iyon veya molekülün dışarıdan verilen herhangi bir enerji ile uyarılması sonucunda uyarılmış seviyeye çıkıp, ardından temel duruma dönüşümleri esnasında iki enerji seviyesi arasında meydana gelen fark kadar belirli bir dalga boyuna sahip elektromanyetik radyasyon yayması olayına lüminesans denilmektedir. Bu olayda;
- uyarıcı kaynak olarak foton kullanılıyorsa - fotolüminesans,
- uyarıcı kaynak olarak X-ışınları kullanılıyorsa – radyolüminesans,
- uyarıcı kaynak olarak elektrik alan kullanılıyorsa – elektrolüminesans olarak adlandırılır.
Nadir toprak elementleri ile katkılandırılmış lüminesans malzemeler, katod ışını tüpleri, biyolojik floresan etiketleme, alan emisyon ekranları gibi çok çeşitli uygulama alanlarında kullanılabilmektedirler. Nadir toprak elementlerini barındırabilecek çok sayıda konak malzemesi literatürde geçmektedir. Bununla birlikte, itriyum oksit (Y2O3), evropium, erbiyum, terbiyum ve tulyum gibi nadir toprak elementleri ile benzer iyonik yarıçaplarından dolayı ve aynı zamanda düşük fonon enerjisine sahip olmalarından dolayı en iyi konak malzemedir. Aynı zamanda, bu konak malzeme mükemmel kimyasal ve termal stabiliteye, iyi termal iletkenliğe, yüksek ergime noktasına, yüksek kırılma indisine, büyük enerji bant boşluğuna ve geniş geçirgenlik gibi özelliklere de sahiptir.
Seminer kapsamında fotolüminesans, radyolüminesans ve elektrolüminesans özelliğe sahip toz ve ince filmlerin üretimi ve karalterizasyonu detaylı bir şekilde paylaşılmıştır. Bu kapsamda; nadir toprak elementi katkılı Y2O3lüminesans malzemeleri üretmek için; ilk aşamada, Er, Eu, Tb, Tm ve ikili katkılı Y2O3 tozları sol-jel yöntemiyle üretilmiş ve ardından elektron demeti buharlaştırma (e-demeti) yöntemi ile İTO (İndiyum Kalay Oksit) kaplı cam üzerine ince film halinde biriktirilmiş ve lüminesans özellikleri incelenmiştir. Kırmızı, yeşil, mavi ve beyaz elektrolüminesans transparan ince filmlerin üretimi ve sintilatör özellik gösteren tozların radyolüminesans davranışları detaylıca anlatılmıştır.
