Kobolttiyhdisteiden hapetustilan määritysmenetelmät röntgenabsorptiospektristä

Visa fullständig post



Permalänk

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202002171368
Titel: Kobolttiyhdisteiden hapetustilan määritysmenetelmät röntgenabsorptiospektristä
Författare: Tikkanen, Emmi
Medarbetare: Helsingin yliopisto, Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
University of Helsinki, Faculty of Science
Helsingfors universitet, Matematisk-naturvetenskapliga fakulteten
Utgivare: Helsingin yliopisto
Datum: 2020
Språk: fin
Permanenta länken (URI): http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202002171368
http://hdl.handle.net/10138/311816
Nivå: pro gradu-avhandlingar
Utbildningsprogram: Materiaalitutkimuksen maisteriohjelma
Master's Programme in Materials Research
Magisterprogrammet i materialforskning
Studieinriktning: Kokeellinen materiaalifysiikka
Experimental Material Physics
Experimentell materialfysik
Ämne: none
Abstrakt: Röntgenabsorptiospektroskopia (X-ray absorption spectroscopy, XAS) kuvaa röntgensäteilyn absorboitumistodennäköisyyttä tutkittavaan materiaaliin röntgenfotonien energian funktiona. XAS-spektroskopiaa hyödynnetään monilla tieteenaloilla kuten fysiikassa, materiaalitutkimuksessa, kemiassa ja biologiassa. Menetelmällä saadaan yksityiskohtaista tietoa valitun alkuaineen ympäristöstä ja materiaalin rakenteesta atomitasolla. Kun röntgenfotonin energia vastaa tutkittavan atomin sidosenergiaa, absorptio kasvaa jyrkästi. Tämän nousun eli absorptioreunan paikkaa ei ole yksiselitteisesti määritelty, vaan kirjallisuudessa esiintyy yhä toisistaan poikkeavia menetelmiä absorptioreunan paikan määritykseen XAS-spektristä. Tutkielmassa hyödynnetään XANES-spektroskopiaa (X-ray Absorption Near Edge Structure), joka kuvaa absorptioreunan läheistä aluetta XAS-spektrissä, ja keskitytään koboltin K-kuoren XANES-spektroskopiaan. Työssä tutkitaan absorptioreunan paikan eri määritysmenetelmiä kobolttioksidien CoO, Co2O3, Co3O4 ja LiCoO2 XANES-spektreistä. Käytetyt reunan määritysmenetelmät ovat 1) absorptioreunan puolivälikorkeutta vastaavan energian etsiminen, 2) keskiarvon laskeminen niistä energioista, joilla reunan korkeus saavuttaa 20% ja 80% maksimiabsorptiosta, 3) reunan ensimmäisen käännepisteen etsiminen ja 4) reunan jyrkimmän käännepisteen etsiminen. Tutkielman kirjallisuuskatsauksessa käsitellään röntgenabsorptiospektroskopiaa keskittyen XANES-spektroskopiaan. Kirjallisuuskatsauksessa esitellään eri menetelmiä absorptioreunan määritykseen. Kokeellisessa osiossa mitataan kobolttioksidien spektrit ja verrataan eri menetelmillä määritettyjä absorptioreunojen paikkoja tunnettuihin hapetustiloihin ja pyritään etsimään lineaarista riippuvuutta reunan paikan ja hapetustilan välille. Pienin epätarkkuus, noin 10%, suoran sovituksessa saatiin hapetustilojen ja jyrkimmän käännepisteen menetelmällä määritettyjen reunan paikkojen välille. Tällä menetelmällä sovitussuoran kulmakerroin oli myös suurin, joten voidaan todeta tämän menetelmän herkkyyden olevan suurin. Toisaalta kulmakerroin poikkeaa myös selvästi muilla menetelmillä määritetyistä kulmakertoimista.


Filer under denna titel

Totalt antal nerladdningar: Laddar...

Filer Storlek Format Granska
Tikkanen_Emmi_Pro_gradu_2020.pdf 5.164Mb PDF Granska/Öppna

Detta dokument registreras i samling:

Visa fullständig post