Investigation of magnetocaloric effect in mnfeconicu(1-x)six and crmnfeconi(1-x)six high entropy alloys
Mnfeconicu(1-x)six ve crmnfeconi(1-x)six yüksek entropili alaşımlarda manyetokalorik etkinin incelenmesi
- Tez No: 1017894
- Danışmanlar: DOÇ. ASLI ÇAKIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, MnFeCoNiCu₁₋ₓSiₓ ve CrMnFeCoNi₁₋ₓSiₓ sistemlerinde ark eritme yöntemiyle farklı Si oranlarına sahip yüksek entropili alaşımlar üretilmiştir. Alaşımların faz kararlılığı, mikro yapısı ve manyetik özellikleri X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX) ve süper iletken kuantum girişim cihazı (SQUID) manyetometresi kullanılarak incelenmiştir. XRD analizleri, düşük Si içeriğinde yüz merkezli kübik (FCC) yapının baskın olduğunu, Si oranı arttıkça A12 ve B2 fazlarının oluştuğunu ve faz dönüşümünün Si katkısıyla kontrol edilebildiğini göstermiştir. Alaşımların manyetik davranışı, manyetokalorik etki (MCE) kapsamında ayrıntılı olarak incelenmiştir; 5 mT manyetik alan altında Curie sıcaklıkları belirlendi, 5 T manyetik alan altında doygunluk davranışı analiz edildi ve histerezis döngüleri elde edildi. Ek olarak, malzemelerin manyetik karakteri M(T) grafikleri kullanılarak değerlendirildi ve MCE davranışı ortaya çıkarıldı. M(H) histerezis eğrileri, düşük koersivite değerleriyle yumuşak manyetik davranışı doğruladı ve ferromanyetik-antiferromanyetik etkileşimlerin bir arada bulunduğunu gösterdi. Son olarak, farklı manyetik alanlar altında entropi değişimi (ΔS) hesaplandı ve alaşımlarda önemli bir manyetokalorik etki gözlemlendi. Alan bağımlı entropi değişimi özellikle x = 5 ve 20 at % bileşimleri için incelendi ve maksimum ΔS değeri, 5 T manyetik alan altında Curie sıcaklığı civarında yaklaşık 1,2 J kg⁻¹ K⁻¹ olarak belirlendi. Bununla birlikte, incelenen sıcaklık aralığında entropi değişiminin sıfıra düşmemesi, geniş bir sıcaklık aralığına yayılan manyetokalorik davranışı göstermektedir. Bulgular, Si katkısının hem faz oluşumunda hem de manyetik özelliklerde belirleyici bir rol oynadığını ve bu alaşımların manyetokalorik uygulamalar için potansiyel taşıdığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, high-entropy alloys with different Si ratios were produced by arc melting method in MnFeCoNiCu₁₋ₓSiₓ and CrMnFeCoNi₁₋ₓSiₓ systems. Phase stability, microstructure, and magnetic properties of the alloys were examined using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), and superconducting quantum interference device (SQUID) magnetometry. XRD analyzes showed that at low Si contents, the face-centered cubic (FCC) structure is dominant, as the Si ratio increases, the A12 and B2 phases are formed and the phase transformation can be controlled by the Si contribution. The magnetic behavior of alloys has been examined in detail within the scope of the magnetocaloric effect (MCE); Curie temperatures were determined under a 5 mT magnetic field, saturation behavior was analyzed under a 5 T magnetic field and hysteresis loops were obtained. Additionally, the magnetic character of the materials was evaluated using M(T) graphs and the MCE behavior was revealed. M(H) hysteresis curves confirmed soft magnetic behavior with low coercivity values and showed the coexistence of ferromagnetic–antiferromagnetic interactions. Finally, the entropy change (ΔS) under different magnetic fields was calculated and a significant magnetocaloric effect was observed in the alloys. The field-dependent entropy change was examined especially for the compositions x = 5 and 20 at %, and the maximum ΔS value was determined to be approximately 1.2 J kg⁻¹ K⁻¹ around the Curie temperature under a 5 T magnetic field. However, the fact that the entropy change does not decrease to zero in the temperature range examined indicates magnetocaloric behavior that spreads over a wide temperature range. The findings show that Si doping plays a decisive role in both phase formation and magnetic properties and that these alloys have potential for magnetocaloric applications.
Benzer Tezler
- Investigation of martensitic transformation and magnetocaloric effect in nickel – cobalt – mangan – tin magnetic shape memory alloys
Nikel – kobalt – mangan – kalay ailesinden manyetik şekil hafıza alaşımlarında martensitik geçiş ve manyetokalorik etkinin araştırılması
VAHİDE ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞİNASİ BARIŞ EMRE
- 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
ARDA KANDEMİR
Doktora
İngilizce
2026
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET EKİCİBİL
PROF. DR. ALİ OSMAN AYAŞ
- Ni-(Mn, Cu)-İn heusler alaşımlarının yapısal, manyetik ve manyetokalorik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural, magnetic and magnetocaloric properties of Ni-(Mn-Cu)-In heusler alloys
SENEM SARITAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL YALÇIN ELERMAN
- Ising nanotüp sisteminde dinamik manyetokalorik etkinin incelenmesi
Investigation of dynamic magnetocaloric effect on the ising nanotube system
NAZİFE ERDİNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiNevşehir Hacı Bektaş Veli ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRAM DEVİREN
- Nd0.2Gd0.8Mn2Ge2 bileşiğinde manyetokalorik etkinin incelenmesi
The investigation of the magnetocaloric effect of the Nd0.2Gd0.8Mn2Ge2 compound
ALİ ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiNevşehir ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK KERVAN