سنتز و شناسایی نانو ذرات آنتیموان کالکوژنیدهای دوپه شده با بعضی از کاتیونهای لانتانیدی و بررسی خواص نوری و هدایتی آنها

: کالکوژنیدهای فلزی حوزه وسیعی از تحقیقات را فرا می گیرد. این مواد تمایل به تشکیل پیوندهای کووالانسی با ابعاد ساختاری پایینتر دارند. بنابراین می توانند بلورهایی در ابعاد نانو با مورفولوژیهای مختلف ایجاد کنند. این مواد نیمه هادی بوده وخواص اپتیکی، الکتریکی، ترموالکتریکی و ... دارند و می توانند در قطعات ترموالکتریکی، پیلهای خورشیدی و آرایه های فتوولتائیک، فتو دیود و قطعات سرد کننده ترمودینامیک استفاده شوند. در این پروژه، آنتیموان کالکوژنیدهای دوپه شده با کاتیونهای لوتسیم، ایتربیم، اربیم و هولمیم سنتز گردید و ساختار کریستالی، خواص نوری وهدایتی آنها مطالعه گردید.هم چنین آنتیموان سولفید با دو روش جدیدتخریب کمپلکس آلی-فلزی والکتروشیمیایی برای اولین بار با بهره بالا تهیه گردید.الگوهایxrd این ترکیبات نشان می دهد، میزان دوپه شدن به ترتیب زیرse> s >te کاهش می یابد و اختلاف در شعاع و خواص شیمیایی این کاتیونها منجر به تغییر پارامترهای سلول واحد می گردد.بررسی های semوtem ترکیبات سنتز شده حاکی از این بود که با دوپه کردن کاتیون های لانتانیدی مذکور در برخی موارد مورفولوژی آنتیموان کالکوژنید تغییر می کرد و در بعضی ها هیچ تغییری در مورفولوژی ایجاد نمی شد.در این کار پژوهشی طیف وسیعی از مورفولوژی ها اعم از نانو میله ?نانو نوار? نانو گل? نانو ذره و نانو صفحه های هگزاگونالی برای ترکیبات بدست آمده مشاهده گردید. همانگونه که برای ترکیبات نانو قابل انتظار است، طیف های uv-vis و فلورسانس تمام ترکیبات سنتز شده جابجایی آبی نسبت به حالت حجیم نشان می دهند و دوپه شدن کاتیونهای لانتانیدی نیز ساختار الکترونی را تغییر داده و باعث می شود جابجایی هایی در گاف انرژی ترکیبات دوپه شده نسبت به حالت دوپه نشده ایجاد شود. بدلیل وجود نقصهایی در سطح ترکیبات یا ساختار آنها، دو پیک نشری باریک و پهن در فلورسانس آنتیموان کالکوژنیدها دیده می شود. همچنین پیکهای نشری باریک در ترکیبات دوپه شده ظاهر می گردد که به انتقالات f-f کاتیونهای دوپه شونده مربوط می شود.با افزایش غلظت لانتانید دوپه شونده مقاومت الکتریکی کاهش می یابد که اکثرا این کاهش به صورت خطی است.همچنینبا افزایش دما مقاومت الکتریکی سولفیدها? سلنیدها و تلوریدها کاهش وهدایت الکتریکی افزایش می یابد که در ترکیبات تلوریدی هدایت بهتری نسبت به ترکیبات دیگر مشاهده می گردد. نوع کاتیون دوپه شونده و مورفولوژی در میزان هداایت الکتریکی دخیل بوده و برای ترکیباتی با گاف انرژیکوچکتر هدایت بالا می باشد.