Cu ve Tb ile aşılanmış SrTiO3 kristalinin optik soğurma ve termolüminesans özelliklerinin incelenmesi

Bu çalışmada hem saf hem de 1x1016, 1x1017 iyon/cm2 dozda 400 keV lik enerjiye sahip Cu ve Tb iyonları ile aşılanmış SrTiO3 (100) (STO) tek kristalinin termolüminesans ve optik soğurma özellikleri incelenmiştir. Aynı örnekler 400-800 oC sıcaklık aralığında 1 saat tavlanmış ve tavlamanın termolüminesans ve optik soğurma spektrumları üzerindeki etkisi araştırılmıştır.Farklı dozlarda X-ışınına maruz bırakılan örneklerin hem tavlama öncesi hem de farklı sıcaklıklarda tavlama sonrasında 50-400 oC sıcaklık aralığında TL spektrumları alınmıştır. Ölçümler sırasında örneklerin maruz kaldığı X-ışını dozu değiştirilerek TL spektrumlarının doza bağlılığı incelenmiştir. Tavlanmamış örneklerde saf ve Tb aşılanmış olanlarda çok zayıf TL gözlenirken Cu aşılanmış örnekte herhangi bir TL piki gözlenmemiştir. 400 oC tavlama sonrası saf STO için 258 oC de ana pik gözlenirken, 89, 143, 186 oC de de TL pikleri gözlenmiştir. Cu ve Tb aşılanmış örneklerde de söz konusu piklere yakın pikler elde edilmiştir.Yapılan literatür çalışmasında STO tek kristalinin termolüminesans özelliklerini içeren çalışmalara rastlanmadığı için, bu çalışmanın literatürdeki söz konusu eksikliği tamamlamada önemli bir yere sahip olacağı düşünülmektedir.Saf STO kristalinin optik soğurma spektrumundan enerji bant aralığı 3,23 eV olarak belirlenmiştir. Cu aşılanmış örneklerde 585 nm civarında bakıra ait bir soğurma piki ortaya çıkarken Tb aşılanmış örnekler için, saf STO nun soğurma spektrumunda da görülen, 500 nm deki pik daha belirgin hale gelmektedir. Bu sonuçlar SrTiO3 kristallerinde Cu ve Tb nanoparçacıklarının oluştuğunu göstermektedir. Tavlamanın etkisi ile örneklerin soğurmalarının değiştiği ve bant kenarının bozulduğu belirlenmiştir. Ayrıca tavlamanın etkisi ile örneklerin enerji bant aralıklarında az da olsa değişimler saptanmıştır.