Investigation of the effect of ba-sr and ba-ca substitutions on structural, magnetic and magnetocaloric properties in prba1-xaxmn2o6 (a = sr, ca) (0.0 ≤ x ≤ 1.0) as magnetic refrigerant compounds
Prba1-xaxmn2o6 (a = sr, ca) (0.0 ≤ x ≤ 1.0) manyetik soğutucu malzemelerinde ba-sr ve ba-ca yer değiştirmesinin yapısal, manyetik ve manyetokalorik özellikler üzerindeki etkisinin araştırılması
- Tez No: 1006925
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET EKİCİBİL, PROF. DR. ALİ OSMAN AYAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sol-jel yöntemiyle sentezlenen PrBa1-xCaxMn2O6 ve PrBa1-xSrxMn2O6 (0.0 ≤ x ≤ 1.0) çift perovskit manganit serilerinin yapısal, manyetik ve manyetokalorik özellikleri, A-bölgesi yer değişiminin etkisini anlamak amacıyla incelenmiştir. X-ışını kırınımı, tüm bileşiklerin ortorombik yapıda kristallendiğini doğrulamıştır. Ba'nın daha küçük Ca veya Sr iyonları ile yer değişimi, birim hücre hacimlerini ve tolerans faktörlerini azaltmış, bu durum Mn-O-Mn bağ geometrilerini ve bant genişliklerini değiştirmiştir. Ca katkılı seride, Curie sıcaklığı, TC, artan katkı miktarı ile birlikte bant genişliğinin daralması ve zayıflayan çiftli değiş-tokuş mekanizması etkisi ile 194.5 K'den 41.6 K'ye önemli ölçüde düşmüştür. Buna karşılık Sr katkılı seri, oda sıcaklığı civarı uygulamalar için uygun olan gelişmiş çiftli değiş-tokuş etkileşimleri sayesinde TC'de bir artış meydana gelmiş ve x = 0.6 değerinde yaklaşık 295 K'de maksimum değere ulaşmıştır. Her iki seri de Curie-Weiss yasasından sapmalar meydana gelmesi Griffiths fazının varlığına işaret etmiştir. Arrott grafiği analizi, tüm numuneler için ikinci dereceden manyetik faz geçişlerini doğrulamıştır. Ca katkılı seride entropi değişim değerleri, süper değiş-tokuş ve çift değiş-tokuş mekanizmaları arasındaki karşılıklı etkileşim nedeniyle dalgalanmalar göstermiştir. Ancak Sr katkılı seri, oda sıcaklığına doğru ayarlanabilir geçiş sıcaklıkları ile umut verici manyetokalorik özellikler sergilemiş; bu da Sr yer değişiminin Mn-O-Mn bağ geometrisini optimize ederek manyetik düzenlenmeyi ve manyetokalorik potansiyeli etkili bir şekilde artırdığını göstermiştir. Bu bulgular, çift perovskit manganitlerin manyetik ve yapısal değişiminin kontrol edilmesinde A-bölgesi katyon boyutunun önemli etkisini vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
The structural, magnetic, and magnetocaloric properties of two double perovskite manganite series, PrBa1-xCaxMn2O6 and PrBa1-xSrxMn2O6 (0.0 ≤ x ≤ 1.0), synthesized via the sol-gel method, were investigated to understand the impact of A-site substitution. X-ray diffraction confirmed that all compounds crystallized in the orthorhombic structure. Substituting Ba with smaller Ca or Sr ions decreased unit cell volumes and tolerance factors, modifying Mn-O-Mn bond geometries and bandwidths. In the Ca-doped series, the Curie temperature, TC, decreased significantly from 194.5 K to 41.6 K with increasing doping, attributed to bandwidth narrowing and weakened double-exchange mechanisms. Conversely, the Sr-doped series exhibited an increase in TC, reaching a maximum of approximately 295 K at x = 0.6, driven by enhanced double-exchange interactions suitable for near-room-temperature applications. Both series displayed deviations from the Curie-Weiss law, indicating the presence of a Griffiths phase. Arrott plot analysis confirmed second-order magnetic phase transitions for all samples. In the Ca-doped series, entropy change values fluctuated due to the interplay between super-exchange and double-exchange mechanisms. However, the Sr-doped series displayed promising magnetocaloric properties with transition temperatures tunable towards room temperature, demonstrating that Sr substitution effectively enhances magnetic ordering and magnetocaloric potential by optimizing Mn-O-Mn bond geometry. These findings underscore the significant impact of A-site cation size on controlling the magnetic and structural evolution of double perovskite manganites.
Benzer Tezler
- CaO-XO-CoO (X= Na, Ba, Sr, La) faz diyagramlarının tespiti ve termoelektrik özelliklerinin incelenmesi
Determination of phase diagrams and investigation of thermoelectrical properties in CaO-XO-CoO (X= Na, Ba, Sr, La) systems
ANIL DEMİRKESEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ SOLAK
- Gedebey (Batı-Azerbaycan) altın-bakır yatağının jeolojik, mineralojik, petrografik ve jeokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the geological, mineralogical, petrographical and geochemical properties of the gadabay (West Azerbaijan) gold- copper deposit
COŞQUN ISMAYIL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Jeoloji MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FETULLAH ARIK
- Sol-jel yöntemi ile hazırlanan La1-xMgxMn1-yCoyO3 bileşiklerinin yapısal ve manyetik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural and magnetic properties of La1-xMgxMn1-yCoyO3 compounds prepared by sol-gel method
AHMET ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERGÜN TAŞARKUYU
- Yükselen Mahallesi (Konya) çevresindeki Bozdağ formasyonu (geç silüriyen - orta devoniyen) karbonatlarının jeokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Investigation geochemical features of the Bozdağ formation (late silurian-middle devonian) carbonates in around of Yükselen District (Konya)
ENGİN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Jeoloji MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ MÜJDAT ÖZKAN
- Karaboğaz ve Karababa formasyonlarının (Adıyaman) hidrokarbon potansiyeli ve iz element dağılımlarının incelenmesi
Investigation of hydrocarbon potential and trace element distribution of Karaboğaz and Karababa formations (Adıyaman)
VEYSİ KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Jeoloji MühendisliğiBatman ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DERYA KOCA