Theses supervised by Prof. Dr. Ali Bayri
11 theses · İnönü University, Adıyaman University
Çok merkezli Fe+2 iyonu içeren komplekslerde manyetik etkileşmelerin teorik incelenmesi
Bu tezde Fe2+ bileşiklerinin manyetik etkileşmeleri teorik olarak incelenmiştir. Çok merkezli Fe2+ kompleksleri bilgisayarda modellenmiş, yoğunluk fonksiyoneli teorisi kullanılarak çok merkezli Fe2+ komplekslerinin yapısal parametreleri ve değiştokuş etkileşimleri araştırılmıştır.Farklı fonksiyonel ve baz setlerinin manyetik etkileşimleri hesaplamada ne kadar başarılı oldukları test edilmiş, açı, uzaklık, ligand çevresi gibi parametrelerinin manyetik etkileşmelere olan etkisi araştırılmıştır.Deneysel manyetizasyon eğrilerinde görülen davranışlar teorik olarak açıklanmaya çalışılmıştır. Spin durumu geçişleri, spin-orbit etkileşmesi, sıfır alan yarılması gibi faktörlerin manyetik davranışa etkisi tartışılmıştır.
FMF hastalığının (Ailesel Akdeniz Ateşi) pürin-pirimidin dalgalanmaları ve DNA
Bu çalışmada FMF hastalığının bazı kusurları simetri teorisi ve bazı nümerik tanımlayıcılar bakımından incelenmiştir. Genomik DNA dizi analizleri istatiksel metotların ve çeşitli simetri soruşturmalarının geniş dağılımlarının kullanılması, dinamik evrim süreci ile ilgili gizli bilgilerin ayıklanmasında son derece önemli bir araçtır. Genom dizisi tam olarak bu uygulamadan sonra ortaya çıkar. Biyofiziğin en önemli zorluklarından biri moleküler yapının tahmin edilmesidir. Biyomoleküller, özellikle DNA, çok sayıda çalışmanın ortak noktasıdır, çünkü bu moleküllerin üç boyutlu yapıları işlevi için gereklidir. DNA dizileri birincil biyolojik bilgiyi oluşturmaktadır. Veritabanında DNA bilgisinin çok olmasına karşılık, yeni gelişmekte olan model bilinen gen dizilimlerinin çoğunun teorik durumlarda nerede olacağı bu çalışmanın başlangıç noktası olmuştur.Bu çalışma genetik mutasyonlar hakkında bazı sayısal bilgileri elde edebilmek için hiçbirinin tek başına kullanılamayacağını göstermektedir. Analizler her iki teori kullanılırsa, bazı sayısal ölçümler ve DNA yapısındaki tüm kusurların elde edilebileceğini göstermektedir.
Sıvı kristaller, genel özellikleri, sıvı kristallerin sentezi ve uygulama alanları
Bu çalışmada, sıvı kristaller, sıvı kristallerin genel özellikleri ve sıvı kristallerin oluşma nedenleri olan sıcaklık ve konsantrasyona bağlı olarak çeşitleri incelenmiştir. Sıvı kristal olarak sınıflandırılan termotropik ve lyotropik kristallerin hangi durumlarda sıvı kristal özellikleri taşıdığı vurgulanmıştır. Termotropik sıvı kristallerin genel molekül yapıları ve bunlar arasındaki farklılıklara değinilmiştir. Ayrıca sıvı kristallerin sentezi, kimyasal ve fiziksel yapısı, sıvı kristallerin günümüzdeki uygulama alanları ve sıvı kristallerin günümüzdeki uygulama alanları ve sıvı kristallerin ekran endüstrisinde sıkça kullanıldığı LCD teknolojisi incelenmiştir.
Cis-platin ve carbo platin arasındaki eps farkının gaussian ile hesabı
Yapmış olduğumuz bu çalışma platin elementi analogları olan ve kemoterapi sürecinde kullanılan cis-platin,carbo-platin, oxaliplatin ve neoplatinin moleküler yapılarının üç boyutlu çizimlerini kuantum kimyası temelli çalışan gaussian paket programında yaptık.HOMO ve LUMO moleküler orbital değerlerini kullanarak enerji diyagramını oluşturduk ve elde ettiğimiz bu yapıları gaussian paket programında bulunan iki temel metot olan DFT(Yoğunluk fonksiyonel teori) ve HF( Hatree- Fock) metotları ile hesapladık. Bunun sonucunda Eg değerlerine ulaştık. Bulunan Eg değerinin düşük olmasının moleküler yapının daha kararlı bir özelliğe sahip olduğunu göstermiştir. Bizlerde kanser tedavisinde kullanılan cis-platinin daha kararlı yapıya sahip olduğu sonucuna ulaştık.
Oktahedral Fe+2 bileşiklerde yüksek spin ve düşükspin durumlarında UV-Vis spektrumu: Simetrinin rolü
Spin-crossover fenomeni özellikle 1. Geçiş elementlerinde oktahedral bileşiklerde d4-d7 elektron konfügirasyonu gözlenmiştir. Bu özellik bazı teknolojik uygulamalarda kullanılmaktadır. Bu bileşiklerde düşük spin ve yüksek spin durumlarında elektron konfügirasyonları farklılık gösterir. Bu bileşikler içerisinde özellikle Fe+2 sıcaklık, basınç ve elektromanyetik ışınım altında kolaylıkla yüksek spin durumundan düşük spin durumuna veya düşük spin durumundan yükesk spin durumuna geçebilir.Düşük spin durumunda metalin ground-term sembolü A2g iken yüksek spin durumundaki sembolü T olacaktır. Dolayısı ile düşük spinli durumundaki UV geçişi yüksek spinli duruma göre farklılıklar gösterecektir. Bu çalışmada biz her iki durum için belirli bazı üretilmiş bileşiklerde UV-Vis geçişini inceledik. İnceleme sonunda simetrinin bu geçişlerde bir hayli önemli olduğunu gördük. Tam simetrik A terimi için UV-absorbsiyon katsayısı düşük iken, T'de bu durumun kısmen yüksek olduğunu gördük.
Şarj edilebilir piller için LiNi0.80Co0.15M0.05O2 (M=Al, Si, Ti) üretimi ve manyetik özellikleri ile pil performansı arasındaki korelasyonun araştırılması
Bu tez çalışmasında katı hal reaksiyon yöntemiyle ve 750o C 24 saatlik ısıl işleme tabi tutulmuş LiXNi0.80Co0.15M0.05O2 (M=Al, Si, Ti, x=1.03, 1.06, 1.09) örneklerinin analizleri yapılmıştır. LixNi0.8Co0.15Ti0.05O2 (x=1.03, 1.06, 1.09) örneklerinin XRD verilerine göre Li1.09Ni0.8Co0.15Ti0.05O2 haricinde diğer örneklerde safsızlık, LixNi0.80Co0.15M0.05O2 (M=Si, Ti, x=1.03, 1.06, 1.09) örneklerinde homojenleşme görülmüştür. Döngüsel voltametri (CV)'de en iyi sonuç Li1.06Ni0.8Co0.15Al0.05O2 fazına aittir. En iyi şarj edilebilirlik performansı Li1.06Ni0.8Co0.15Si0.05O2 katodudur ve LiXNi0.80Co0.15M0.05O2 (M=Al, Si, Ti, x=1.03, 1.06, 1.09)'den en iyi kapasite değeri ise % 98.7 kapasite tutma oranıyla Li1.06Ni0.8Co0.15Ti0.05O2 örneğine aittir.
Bazı dinükleer 𝐹𝑒+3 komplekslerinin elektronik yapılarının DFT ile incelenmesi
Bu çalışmada bazı dinükleer 〖Fe〗^(+3) komplekslerin manyetik özelliklerinin bağ açısına bağlı olarak nasıl değişebileceği DFT (Density Functional Theori) ile incelenmiştir. Yapısal özelliklerdeki değişim doğrudan UV-VIS spektrumu ile analiz edilmiştir. Manyetik merkezleri birleştiren köprü açıların değişimi ile manyetik orbitallerin değişeceği ve dolayısı ile de UV-VIS spektrumunda fark edilir bir değişim gözleneceğini yine DFT ile analiz edilmiştir. DFT ile manyetik etkileşme türlerinin analizi oldukça karışık olduğundan hesaplamalar UV-VIS spektrumu ile sınırlı tutulmuştur.
Farklı ligandlar içeren EU(III) komplekslerinin manyetik analizi
Evropiyum içeren [Eu(NO3)3(2pb)2]CH3COCH3 kompleksi ile bu komplekse iki farklı ligand daha eklenerek oluşturulan komplekslerinin magnetik davranışı nümerik olarak incelendi. Burada, magnetik özellikler, bağ uzunlukları, bağ açıları ve HUMO-LUMO enerji farkı DFT yaklaşımı ile hesaplanmıştır. HUMO-LUMO enerjilerine karşılık gelen elektron yük yoğunlukları üç boyutlu olarak ortaya konulmuştur. Ayrıca teorik olarak Eu+3 lantaniti içeren saf bileşikler için magetik alınganlık değerleri teorik olarak ortaya konulmuştur. Labwiev 2017 programı kullanılarak spin orbit etkileşim değerleri hesaplanmış ve farklı spin orbit etkileşme değerleri için üç farklı komplekste magnetizasyon nümerik olarak literatüre sunulmuştur.
Eu+3 komplekslerinin değişik geometrilerde magnetik davranışlarının incelenmesi
Bu çalışmada lantanitlerden Eu metali içeren beş farklı bileşiğin farklı geometrilerde manyetik davranışının ligand alan altında nasıl değiştiği incelenmiştir. Gaussian programı kullanılarak beş farklı Eu kompleksi yapısal olarak optimize edilmiştir. Komplekslerin geometrik yapısı, moleküler geometrisi, optimize edilmiş geometrik parametreleri, enerji farklılıkları, bağ uzunluğu ve bağ açısı DFT yöntemi kullanılarak hesaplanmıştır. Komplekslerin spin-orbit coupling parametresi teorik olarak hesaplanmıştır. Manyetik duyarlılık analizi bu değer kullanılarak yapıldı. Çalışmalar süresince, Gaussian Programı yardımıyla Eu+3 kompleksinin farklı geometrilerdeki manyetik davranışının ligand alanı altında nasıl değişebileceğini açıkça belirttik. Bunu yaparken, farklı ligandlarda kaç farklı moleküler yapının davrandığını, çeşitli konfigürasyonlarda neler olduğunu ve atomların etkileşiminden kaynaklanan elektrik alanı ve elektrik dipol momenti gibi birçok fiziksel özelliği hesaplayabildik Uygun metallere bağlanan ligantlar ve geometrik parametreler seçilerek tasarlanan moleküllerle yapılan teorik çalışmalar günümüzde bilgisayar modelleme programlarının da etkin kullanılması ve istenilen sonuçların elde edilme zamanını azalttığı için daha çok tercih edilmeye başlanmıştır. Çalışmaların istenilen sonuçlara ulaşması için gözlemlenen manyetik etkileşmelerin altında yatan fiziksel nedenleri iyi anlamak ve farklı parametrelerden elde edilecek olan sonuçları iyi değerlendirmek gerekmektedir. Çünkü moleküler manyetizma konusunda yapılacak olan teorik çalışmalar ileride bu konu hakkında yapılacak olan deneysel çalışmalara kapı aralayacaktır "Eu+3 kompleksinin değişik geometrilerde magnetik davranışı" molekülerin manyetik davranış hesaplama yöntemlerini kullanarak teorik olarak incelememiz yapılacak olan birçok çalışmaya da öncül olabilecek bir nitelik arz ettiği için farklı bir öneme sahiptir.
Ca3Co4O9 bileşiğinin spin durum geçişlerinin sıcaklığa bağlı değişimlerinin incelenmesi
Bu çalışmada yüksek sıcaklık bölgesinde (>700 K), Ca3Co4O9 bileşiğindeki Co iyonlarının spin durum geçişleri teorik olarak incelenmiştir. Deneysel veriler bileşikte 700-1000 K sıcaklık aralığında bir manyetik anomali olduğunu göstermiştir. Bu anomalinin, bileşikte bulunan Co2+, Co3+ ve Co4+ iyonlarının spin durum geçişlerinden ve uzun erişimli manyetik etkileşmelerden kaynaklanabileceği rapor edilmiştir. Deneysel verilerde gözlenen anomalinin nedenini anlamak için bu çalışmada, Co iyonlarının; simetri özellikleri, serbest iyon enerjileri ve oktahedral bir alandaki kristal alan yarılma enerjileri incelenmiştir. Anomali bölgesinde, hangi Co iyonunun daha önce düşük spin (LS) konfigürasyonundan yüksek spin (HS) konfigürasyonuna geçeceğini belirleyebilmek için; iyonların simetri özellikleri ve oksidasyon basamaklarına göre kristal alan yarılma enerjileri teorik olarak modellenmiştir. Elde edilen sonuçlar göstermektedir ki; serbest Co iyonlarının enerji terimlerine göre, Co4+ iyonu, ( terimi), minimum enerjiye sahiptir. Ayrıca oktahedral bir alandaki Co iyonlarının, LS ve HS düzenlemelerinin taban durum enerjilerine göre; Co4+ iyonunun bir HS-LS geçişi; daha az bir enerji gerektirmektedir. Simetri özelliklerine göre; Co3+ iyonu için LS-HS geçişi bir ¹A_1g→⁵T_2g geçişine karşılık gelirken; Co4+ iyonu için LS-HS geçişi; ²T_2g→⁶A_1g geçişine karşılık gelmektedir. Simetri açısından bakıldığında, küresel simetrik durum daha çok tercih edileceğinden, Co4+' ün HS konfigürasyonuna daha önce sahip olacağı tahmin edilebilir. Diğer taraftan, oksidasyon basamaklarına göre kristal alan yarılma enerjisi için; LS Co4+ iyonlarının, HS konfigürasyonuna geçmesi, LS Co3+ iyonlarına göre daha fazla enerji gerektirir. Yani 10 Dq (∆) bazında; Co4+' ün HS duruma geçişi Co3+ iyonuna göre daha büyük bir enerji gerektireceğinden Co+3 iyonu daha düşük bir enerji ile HS konfigürasyonuna sahip olacağı tahmin edilmektedir.
Oktahedral mononükleer cobalt(II) komplekslerde manyetik momente hacımsal etkinin katkısı
Bu tezde yüksek spin (HS) oktahedral Co(II) iyonlarının hacımsal büyüklüğünün manyetik momente etkisi incelenmiştir. Yüksek spin (HS) oktahedral Co(II) komplekslerinin deneysel değerleri 3.87-5.2 BM. arasında değişmektedir. Deneysel verilerde elde edilen yüksek spin oktahedral Co(II) komplekslerinin molekül ağırlığı ve μ_eff değerleri hesaplanmıştır. Sonuçlar göstermektedir ki; yüksek spin oktahedral Co(II) komplekslerde, ligandın değeri arttıkça, manyetik momente katkının en çok spinden geldiği görülmektedir. Co(II) iyonu 4F9/2 terimsel gösterimine sahiptir. Yüksek spin (HS) oktahedral Co(II) iyonunun üç tane eşleşmemiş elektronu olduğundan manyetik momenti μ_eff=√15=3.87 B.M.'dir. Yüksek spin (HS) oktahedral yapıda sadece manyetik momentte gelen katkı iki şekilde ifade edilir. Birincisi spin kuantum sayısı (S)'den, ikincisi ise eşleşmemiş elektron (n)'den ileri geldiği düşünülmektedir.