1. Repository of OAI
  2. ΑΠΟΘΕΤΗΡΙΟ "ΟΛΥΜΠΙΑΣ"
  3. Σχολή Θετικών Επιστημών
  4. Τμήμα Φυσικής
  5. Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΦΥΣ
Ελληνικά   English  
Please use this identifier to cite or link to this item: https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/39594
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.authorΣούλιος, Θεοδόσιοςel
dc.date.accessioned2025-11-05T08:33:47Z-
dc.date.available2025-11-05T08:33:47Z-
dc.identifier.urihttps://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/39594-
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectΣύνθεσηel
dc.subjectΧαρακτηρισμόςel
dc.subjectΔισουλφίδιοel
dc.subjectΚασσίτεροςel
dc.subjectΠροσθήκηel
dc.subjectΙόνταel
dc.subjectΣίδηροςel
dc.subjectΔομικέςel
dc.subjectΗλεκτρονιακέςel
dc.subjectΜαγνητικέςel
dc.subjectΙδιότητεςel
dc.subjectΔισδιάσταταel
dc.subjectΥλικάel
dc.subjectΚρυσταλλικήel
dc.subjectΔομήel
dc.subjectΣτερεάel
dc.subjectΚατάστασηel
dc.subjectΥδροθερμικήel
dc.subjectXRDen
dc.subjectXRFen
dc.subjectVSMen
dc.subjectMössbauerde
dc.subjectSEMen
dc.titleΣύνθεση, χαρακτηρισμός και μελέτη των δομικών, ηλεκτρονιακών και μαγνητικών ιδιοτήτων δισδιάστατων φυλλόμορφων δισουλφιδίων του κασσιτέρου με προσθήκη ιόντων σιδήρου, Sn1-xFexS2el
dc.typemasterThesisen
heal.typemasterThesisel
heal.type.enMaster thesisen
heal.type.elΜεταπτυχιακή εργασίαel
heal.classificationΦυσική στερεάς κατάστασηςel
heal.classificationΣύνθεση και χαρακτηρισμός υλικώνel
heal.classificationΝανοκλίμακαel
heal.dateAvailable2025-11-05T08:34:48Z-
heal.languageelel
heal.accessfreeel
heal.recordProviderΠανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημώνel
heal.publicationDate2025-10-
heal.abstractΣτα πλαίσια της παρούσας εργασίας, επιχειρήθηκε η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός της ένωσης Sn1-xFexS2 με στόχο την κατανόηση της επίδρασης της εν μέρει υποκατάστασης των ατόμων κασσιτέρου (Sn4+) από ιόντα σιδήρου, όσο αφορά την δομή και τις ηλεκτρονιακές – μαγνητικές ιδιότητες του υλικού. Ειδικότερα, χρησιμοποιήθηκαν τρείς διαφορετικές συνθετικές προσεγγίσεις: α) η μέθοδος στερεάς κατάστασης σε σφραγισμένες αμπούλες χαλαζία υπό κενό, β) η υδροθερμική μέθοδος και γ) η μέθοδος στερεάς κατάστασης υπό ροή αερίου Ar. Πιο συγκεκριμένα, από την τεχνική χαρακτηρισμού περίθλασης ακτινών Χ (XRD) επιβεβαιώθηκε ότι οι πρώτες συνθετικές μέθοδοι παρήγαγαν τη φάση SnS2, ωστόσο χωρίς επιτυχή απαλλαγή από δευτερεύουσες φάσεις πρόσμιξης, όπως είναι για παράδειγμα οι FeS2, Fe3S4, Fe7S8, SnS και SnO2, οι οποίες επηρεάζουν σημαντικά τις ιδιότητες του υλικού. Ακόμη, οι συγκεκριμένες μέθοδοι εμφάνισαν και την ύπαρξη διάφορων δομών παρεμβολής (intercalated). Σε αντίθεση με την μέθοδο στερεάς κατάστασης υπό ροή αερίου Ar, με την οποία επετεύχθη η επιθυμητή φάση τύπου SnS2 υπό κατάλληλες συνθήκες σύνθεσης, με πλήρης απαλλαγή από προσμίξεις σιδήρου και κασσιτέρου. Επιπλέον, μέσω της φασματοσκοπίας φθορισμού ακτινών Χ (XRF), έγινε διερεύνηση του μέγιστου ορίου διαλυτότητας των ιόντων σιδήρου, τόσο με χρήση αντιδραστηρίου Fe2+, όσο και με Fe3+, προκειμένου να μελετηθεί ο βαθμός ενσωμάτωσης του σιδήρου στο υλικό. Στην συνέχεια, οι μαγνητικές ιδιότητες διερευνήθηκαν μέσω της μαγνητομετρίας δονούμενου δείγματος (VSM). Αναλυτικότερα, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η εισαγωγή ιόντων Fe οδηγεί σε μετάβαση από τον διαμαγνητικό χαρακτήρα του καθαρού SnS2 σε παραμαγνητικό, ενώ παράλληλα παρατηρήθηκε ότι η μαγνητική ροπή ανά ιόν σιδήρου δεν αυξάνεται μονότονα συναρτήσει της αύξησης της συγκέντρωσης ιόντων σιδήρου, αλλά παρουσιάζει μία κάμψη πάνω ένα ποσοστό συγκέντρωσης ιόντων Fe. Πιο συγκεκριμένα, μέσω της φασματοσκοπίας Mössbauer παρατηρήθηκε ότι σε υψηλότερες συγκεντρώσεις προκύπτουν πιο σύνθετες μαγνητικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ιόντων σιδήρου, οι οποίες είναι υπεύθυνες για αυτό το φαινόμενο. Τέλος, μέσω της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης (SEM) διαπιστώθηκε ότι η μορφολογία της ένωσης Sn1-xFexS2 εξαρτάται άμεσα από την μέθοδο σύνθεσης.el
heal.abstractIn the framework of this study, the synthesis and characterization of the Sn1-xFexS2 compound were attempted, with the aim of investigating the effect of partial substitution of tin (Sn4+) by iron ions on the structural, electronic and magnetic properties of the material. Three different synthesis approaches were employed : a) solid state reaction in sealed quartz ampoules under vacuum, b) hydrothermal synthesis and c) solid state reaction under a flowing Ar atmosphere. First of all, X-ray diffraction (XRD) analysis indicated that the first two methods yielded the structure of SnS2 but were unable to fully suppress secondary impurity phases such as FeS2, Fe3S4, Fe7S8, SnS και SnO2, which can significantly influence the material’s properties. Additionally, these approaches resulted in the formation of various intercalated structures. On the other hand, the method of solid state synthesis under a flowing Ar atmosphere produced the desire structure of SnS2 with complete elimination of iron – tin based impurities. Moreover, X-ray fluorescence (XRF) spectroscopy was further employer in order to determine the solubility limit of Fe ions, using both Fe2+ and Fe3+ precursors, with a view to evaluating the degree of iron incorporation into the material. Furthermore, the magnetic properties were investigated using vibrating sample magnetometry (VSM). The results revealed that the introduction of iron ions induces a magnetic transition from the diamagnetic to paramagnetic behavior. However, the magnetic moment per Fe ion does not increase according to the increasing iron concentration, but instead exhibits a downturn beyond a certain iron content. Especially, Mössbauer spectroscopy indicated that at higher Fe concentration, more complex magnetic interactions among the iron ions emerge, which are responsible for this phenomenon. Finally, the morphology of the Sn1-xFexS2 compound were revealed by scanning electron microscopy (SEM), and it was deduced that it depends on the synthesis method employed.en
heal.tableOfContentsΠίνακας Περιεχομένων Περίληψη i Abstract ii Κεφάλαιο 1. Εισαγωγή 1 1.1 Δισδιάστατα (2D) υλικά και εφαρμογές 1 1.1.1 Εφαρμογές 2D υλικών 3 1.1.2 TMDs (Transition Metal Dichalcogenides) 4 1.2 Χαρακτηριστικά και Σύνθεση Χαλκογονιδίων του Κασσιτέρου SnxZy 5 1.3 Κρυσταλλική δομή και Εφαρμογές του SnS2 5 1.3.1 Εφαρμογές και οφέλη του SnS2 σχετικά με το περιβάλλον: 7 1.3.2 Εφαρμογές του SnS2 σχετικά με μετατροπή και αποθήκευση ενέργειας: 7 1.4 Έρευνα για την μεταβολή και τη βελτιστοποίηση των μαγνητικών ιδιοτήτων του SnS2 8 Κεφάλαιο 2. Παρασκευή του Sn1-xFexS2 με διαφορετικές μεθόδους 11 2.1 Μέθοδος Αντίδρασης Στερεάς Κατάστασης με σφραγισμένες αμπούλες χαλαζία υπό κενό 12 2.2 Υδροθερμική Σύνθεση 13 2.3 Μέθοδος Αντίδρασης Στερεάς Κατάστασης υπό συνεχή ροή αερίου αργού (Ar) 17 Κεφάλαιο 3. Τεχνικές Χαρακτηρισμού Υλικών 19 3.1 Περίθλαση ακτινών Χ (XRD) 19 3.2 Μαγνητικές μετρήσεις με Μαγνητόμετρο Δονούμενο Δείγματος (VSM) 22 3.3 Φασματοσκοπία Mössbauer 57Fe 24 3.4 Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Σάρωσης (Scanning Electron Microscopy SEM). 30 3.5 Φασματοσκοπία Φθορισμού Ακτινών Χ (XRF) 32 Κεφάλαιο 4. Χαρακτηρισμός και Αποτελέσματα 34 4.1 XRD – Σύνθεση Στερεάς Κατάστασης σε σφραγισμένες αμπούλες χαλαζία υπό κενό 34 4.2 XRD – Υδροθερμική Σύνθεση 39 4.3 XRD - Σύνθεση Στερεάς Κατάστασης με ροή αερίου Ar 50 4.4 Φασματοσκοπία Φθορισμού Ακτινών Χ (XRF) 61 4.5 Μαγνητικές μετρήσεις δειγμάτων μεθόδου Στερεάς Κατάστασης σε σφραγισμένες υπό κενό αμπούλες χαλαζία. 69 4.6 Μαγνητικές μετρήσεις δειγμάτων Υδροθερμικής μεθόδου 72 4.7 Μαγνητικές μετρήσεις δειγμάτων Στερεάς Κατάστασης υπό ροή αερίου Ar. 84 4.8 Ανάλυση φασματοσκοπίας Mössbauer για τα δείγματα Σύνθεσης Στερεάς Κατάστασης σε σφραγισμένες αμπούλες χαλαζία υπό κενό. 95 4.9 Ανάλυση φασματοσκοπίας Mössbauer για τα δείγματα σύνθεσης Υδροθερμικής μεθόδου 98 4.10 Ανάλυση φασματοσκοπίας Mössbauer για τα δείγματα Σύνθεσης Στερεάς Κατάσταση υπό ροή αερίου Ar 107 4.11 Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Σάρωσης SEM 113 Κεφάλαιο 5. Συζήτηση αποτελεσμάτων 116 5.1 Εξωτερικά οπτικά χαρακτηριστικά των δειγμάτων Sn1-xFexS2 116 5.2 Χαρακτηριστικά της στοιχειομετρίας των δειγμάτων Sn1-xFexS2 118 5.3 Μαγνητικές ιδιότητες Sn1-xFexS2 120 Κεφάλαιο 6. Συμπεράσματα 125 Κεφάλαιο 7. Μελλοντική Εργασία 131 Βιβλιογραφία 132el
heal.advisorNameΔούβαλης, Αλέξιοςel
heal.committeeMemberNameΜάνος, Εμμανουήλel
heal.committeeMemberNameΜάρκου, Αναστάσιοςel
heal.committeeMemberNameΔούβαλης, Αλέξιοςel
heal.academicPublisherΠανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Φυσικήςel
heal.academicPublisherIDuoiel
heal.numberOfPages141el
heal.fullTextAvailabilitytrue-
Appears in Collections:Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΦΥΣ

Show simple item record
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Μ.Ε. ΣΟΥΛΙΟΣ ΘΕΟΔΟΣΙΟΣ 2025.pdf9.47 MBAdobe PDFView/Open
Show simple item record  


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons