Structural characterization of NiMnX (X:In,Sn) thin film alloys
NiMnX (X:In,Sn) ince filmlerinin yapısal karakterizasyonu
- Tez No: 371795
- Danışmanlar: PROF. DR. YANİ SKARLATOS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Enerji verimliği açısından, Ferromanyetik Ni-Mn-X (Sn, In ve Sb) alaşımları Manyeto Kalorik Etki (MKE) teknolojileri için potansiyel adaylardır. MKE manyetik soğutmanın temeli olup, günümüz soğutma metotları içinde yeni bir çığır açması beklenmektedir. Araştırmamızda, ikili kaplama metoduyla Ni-Mn-X (Sn, In ) ince film alaşımlar öncelikli olarak üretilmiştir. Mn'nin yüksek buhar basıncı yüzünden, istenen Ni50Mn37X13 (Sn, In) içeriğindeki Mn de ki sapmalar Mn hedefine uygulanan güç değerindeki artışla kısmen giderilmiştir. İkili kaplama metoduyla ince film üretiminin sistematik çalışması 3 farklı kola ayrılmıştır; (i) İnce film yüzeyindeki granüllü yapının boyutunun sıcaklığa bağlılığını incelemek için NiMnX (Sn, In) malzemesi farklı sıcaklıklarda buharlaştırılmıştır. (ii) Karar verilen kimyasal bileşime (Ni50Mn37X13), Mn malzemesine (hedefe) uygulanan güç değerini kontrol ederek ulaşılmıştır. (iii) İnce filmlerin granül boyutlarının faz değişim sıcaklığına bağlılığı çalışılmıştır. Granüllerin boyutunun kaplama yapılan yüzeye uygulanan sıcaklık ile kontrol edilebildiği gözlemlenmiştir. Kristal yapı yüksek oranda kimyasal içeriğe bağlıdır ve 10-14M monoklinik kristal yapı sadece Sn ve In'nin alaşım içindeki yüzdesi %10 ile %13 arasında olduğu durumda görülmektedir. Bu bileşik değerlerinde Austenite-Martensite faz dönüşümü ve dolayısıyla Manyeto Kalorik Etki gözlemlenmektedir. Sonuçlarımız, karar verilen Ni50Mn37Sn13 bileşiğine ikili kaplama için belirlenmiş olan parametrelerle ulaşılabileceğini doğrulamaktadır. Beklenildiği gibi ince film şeklindeki NiMnSn alaşımlar austenite- martensite dönüşümünü çok dar bir bileşik bandında gösterirler. Bu malzemenin manyetik soğutma teknolojisinde kullanılabilecek aday bir malzeme olduğunu doğrulamak için daha fazla çalışma gerekmektedir.
Özet (Çeviri)
Ferromagnetic Ni-Mn-X (Sn, In, and Sb) alloys are predicted as potential candidates for energy efficient Magnetocaloric Effect (MCE) technologies. The MCE is the basis of magnetic refrigeration and it is expected to leads to a groundbreaking progress on conventional refrigeration methods. In our research, NiMnX (Sn, In) thin film alloys were for first time fabricated by co-sputter deposition method. The Mn losses due to the high Mn vapor pressure produce a deviation from the desired Ni50Mn37X13 (Sn, In) composition, which are partially compensated by increasing power of the Mn target gun. A systematic study of thin film co-sputter fabrication was divided into three stages; i) a NiMnX (Sn, In) target was evaporated at different temperatures in order to study the grain size temperature dependence, ii) the nominal chemical composition (Ni50Mn37X13) was reach by controlling the power value applied to the Mn target, iii) the dependence of the phase transformation temperature with the grain size of the thin film alloys was studied. Grain size can be controlled by modifying the substrate temperature (Ts). The crystal structure is highly dependent on composition and 10-14M monoclinic crystal structure can be only found for when the Sn and In values range from 10 to 13 %. Austenite-martensite transformation, and therefore magnetocaloric effect, can only be founded for this compositional range. Our results confirm that nominal composition, Ni50Mn37Sn13, can be reached in thin films for given co-sputter parameter. As expected NiMnSn alloys in the shape of thin films only exhibit austenite-martensite transformations in a narrow compositional range. Further studies are required to confirm the potentiality of this material as a potential candidate for magnetic cooling technology.
Benzer Tezler
- Nimn1-xtxge (t=v ve ti) alaşımlarının yapısal, manyetik ve manyetokalorik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural, magnetic and magnetocaloric properties of nimn1-xtxge (t=v ve ti) alloys
YAKUP ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKER DİNÇER
- Üç dişli schiff bazı ligandı ile sentezlenmiş bazı bakır komplekslerinin yapısal karakterizasyonu
Structural characterization of some copper complexes synthesized by tridentate Schiff base ligand
DUYGU BARUT CELEPCİ
Doktora
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUHİTTİN AYGÜN
- Bazı organik bileşiklerin kristalografik ve kuantum mekaniksel yöntemlerle yapısal karakterizasyonu
Structural characterization of some organic compounds with crystallographic and quantum mechanical methods
YAVUZ KÖYSAL
Doktora
Türkçe
2008
Fizik ve Fizik MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiFizik Bölümü
DOÇ. DR. ŞAMİL IŞIK
- Bazı metal barbitürat komplekslerinin yapısal karakterizasyonu, kuantum mekaniksel yöntemlerle incelenmesi ve biyolojik aktivite tahminleri
Structural characterization of some metal barbiturate complexes, investigations by quantum mechanical methods and biological activity predictions
MERVE İZMİRLİ
Doktora
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHİTTİN AYGÜN
- Bazı tiyazoltiyon ve siklobütan türevlerinin kristalografik ve kuantum mekaniksel yöntemlerle yapısal karakterizasyonu
Structural characterization of some thiazolethione and cyclobutane derivatives by crystallographic and quantum mechanical methods
BETÜL ŞEN
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUHİTTİN AYGÜN