BAKIR OKSİT KATKILI VE MAGNEZYUM KATKILI ÇİNKO FERRİT TEMELLİ NANOKOMPOZİTLERİN YAPISAL VE DİELEKTRİK ÖZELLİKLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2026
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: KÜBRA DEMİRCİ
Danışman: Banu Süngü Mısırlıoğlu
Özet:Ferrit nanomalzemeler geçmişten günümüze birçok alanda kullanılan demir oksit temelli manyetik bileşiklerdir. Özellikle spinel ferrit nanoparçacıklar, metal iyonlarının katyon dağılımına bağlı olarak normal, ters ve karışık yapılı olmaları nedeniyle sıkça tercih edilmektedirler. Bunlar arasında normal yapılı çinko ferritler (ZnFe2O4) üstün dielektrik, manyetik ve optik özellikleri nedeniyle en dikkat çeken ferritlerden biridir. Çinko ferritlerin atık su arıtımı, fotokataliz, sensör, organik dönüşümler için katalizör gibi birçok potansiyel uygulama alanı vardır. Ayrıca çeşitli (M+2) metalleri ile katkı yapılarak mevcut özellikleri geliştirilebilmektedir. Katkılı çinko ferritler, çevre dostu ve sürdürülebilir malzemeler olduklarından gelecekte süperkapasitörler gibi önemli enerji depolama sistemlerinde kullanımlarının artacağı öngörülmektedir. Bu tez çalışmasında, çinko ferrit temelli nanokompozitlerin yapısal ve dielektrik özelliklerinin geliştirilmesi hedeflendi. Böylece başta enerji depolama sistemleri olmak üzere birçok dielektrik malzeme uygulamalarında kullanımlarının arttırılması amaçlandı. Çinko ferritlerin sentezinde toksik olmayan hidrotermal sentez yöntemi kullanıldı. Çinko ferritlerin katkılanmasında iki farklı katkı metali, iki farklı katkılama tekniği ile uygulandı. Bakır oksit katkılı çinko ferrit nanokompozitlerin hazırlanmasında, bakır oksit kütlece %5, %10 ve %15 oranında çinko ferrit nanoparçacıklara eklenerek mekanik karıştırma yöntemi kullanıldı. Magnezyum katkılı çinko ferrit nanokompozitler ise, hidrotermal sentez yöntemi ile (MgxZn1−xFe2O4) formülüne göre (x=0;0.4;0.8;1) oranlarında magnezyum katkısı ile üretildi. Bu aşamada, hidrotermal yönteminde sentez parametreleri olan çözelti pH değerinin, tavlama sıcaklığının ve PEG 400 yüzey aktif maddenin etkisi ilk defa birlikte ele alınarak magnezyum katkılı çinko ferrit nanokompozitler sentezlendi. Sentezlenen örneklerin kristal yapılarının ve örgü parametrelerinin analizinde XRD; kimyasal bağ yapısının ve fonksiyonel gruplarının tayininde FTIR; parçacıkların morfolojik dağılımlarının ve şekillerinin görüntülenmesi için FESEM tekniği kullanıldı. Malzemelerin dielektrik özellikleri ise empedans spektroskopi yöntemi ile incelendi. Bu tez çalışması kapsamında elde edilen sonuçlar değerlendirilerek, farklı katkılama yöntemi, artan katkı oranı ve ayrıca hidrotermal yöntem için sentez parametrelerine bağlı olarak dielektrik performans bakımından en verimli çinko ferrit nanokompozit malzemeler belirlendi.