Mikro manyetik soğutucularda kullanılacak ni-mn tabanlı manyetik ince filmlerin üretimi ve bunların yapısal, manyetik ve manyetik soğutma özelliklerinin incelenmesi
For micro magnetik refrigerator,ni-mn based magnetic thin films production and investigation of their structural, magnetic and magnetic cooling poperties
- Tez No: 467511
- Danışmanlar: PROF. DR. İLKER DİNÇER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 151
Özet
Bu tez çalışmasında, mikro manyetik soğutucularda kullanılabilecek üstün manyetik soğutma özelliği gösteren manyetik ince filmlerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda NiCoMnIn, NiCoMnAl, NiMnGa manyetik ince filmleri ve NiCoMnIn ile NiMnGa ince filmlerinin tabakalarını oluşturduğu 4 tabakalı ve 8 tabakalı ince filmler üretilmiştir. Elde edilen manyetik ince filmlerin yapısal, manyetik ve manyetik soğutma özellikleri incelenmiştir. Üretilen manyetik ince filmler magnetron sıçratma tekniği ile“Vaksis PVD Midas 4M-2T”ince film sistemi kullanılarak elde edilmiştir. NiCoMnIn ve NiMnGa ince filmleri alaşım hedef kullanılarak, NiCoMnAl ince filmleri ise element hedefler kullanılarak üretilmiştir. Elde edilen manyetik ince filmlerin kompozisyon analizleri“ZEISS EVO40”model ve“JEOL JSM-6610”model taramalı elektron mikroskopları ile yapılmıştır. Yüzeylerinin yapısal özellikleri atomik kuvvet mikroskobu ile incelenmiştir. Kalınlık ölçümleri“Veeco Dektak 150”model profilometre ile yapılmıştır. İnce filmlerin manyetik özellikleri ise manyetik kuvvet mikroskobu ve titreşimli örnek manyetometresi ile incelenmiştir. Yapılan kompozisyon analizi sonuçlarına göre en uygun kompozisyon değerine sahip manyetik ince filmler, 1 no'lu ve 2 no'lu NiCoMnIn ince filmleri ve 1 no'lu, 2 no'lu ve 8 no'lu NiMnGa ince filmleri olarak belirlenmiştir. Ayrıca teorik hesaplar ile sahip olacağı kompozisyonunun önceden belirlendiği NiCoMnAl ince filmlerinin teorik olarak hesaplanan kompozisyona sahip oldukları görülmüştür. NiCoMnIn ince filmlerinin mıknatıslanma sonuçlarına göre 1 no'lu ince filmde yapısal faz geçişi gözlemlenirken 2 no'lu ince filmde yapısal faz geçişi gözlemlenememiştir. NiMnGa, NiCoMnAl ve tabakalı ince filmlerin her birinde yapısal faz geçişi gözlemlenmiştir. Yapılan manyetik karakterizasyonlara göre 1 no'lu NiCoMnIn ince filmi, 2 no'lu NiMnGa ince filmi, 3 no'lu NiCoMnAl ince filmi ve 4 tabakalı ince filmi en uygun ince filmler olarak seçilerek Maxwell bağıntısı yardımı ile manyetik entropi değişimleri hesaplanmıştır. Manyetik entropi değişimleri 1.8 T'lık manyetik alan değişiminde 1 no'lu NiCoMnIn ince filmi için 3.6 J/Kg.K, 2 no'lu NiMnGa ince filmi için 2.1 J/Kg.K, 3 no'lu NiCoMnAl ince filmi için 3.4 J/Kg.K ve 4 tabakalı ince film için -1.6 J/Kg.K bulunmuştur. Bu manyetik entropi değişimi sonuçlarına göre NiCoMnIn, NiCoMnAl ve NiMnGa ince filmleri ters manyetokalorik etki göstermektedir. 4 tabakalı ince film ise normal manyetokalorik etki göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis , it is aimed to develop magnetic thin films which can be used in micro-magnetic coolers with superior magnetic cooling characteristics. For this purpose, NiCoMnIn, NiCoMnAl, NiMnGa magnetic thin films and 4 layer and 8 layer thin films which composed of NiCoMnIn and NiMnGa thin film layers have been produced. Structural, magnetic and magnetic cooling properties of the obtained magnetic thin films were investigated. Produced magnetic thin films were obtained by using the“Vaksis PVD Midas 4M-2T”thin film system with magnetron sputtering technique. NiCoMnIn and NiMnGa thin films were fabricated using alloy targets, and NiCoMnAl thin films were fabricated using element targets. Composition analyzes of the obtained magnetic thin films were made with“ZEISS EVO40”model and“JEOL JSM-6610”model scanning electron microscopes. Structural features of the surfaces were investigated by atomic force microscopy. The thickness measurements were made with“Veeco Dektak 150”model profilometer. Magnetic properties of thin films were investigated by magnetic force microscopy and vibrating sample magnetometer. According to the results of the composition analysis, the most suitable compositions are magnetic thin films, NiCoMnIn thin films no. 1 and no. 2, NiMnGa thin films no. 1, no. 2 and no. 8 Respectively. In addition, it has been found that NiCoMnAl thin films, whose composition has already been determined with theoretical calculations, have theoretically calculated composition. According to the magnetization results of NiCoMnIn thin films, structural phase transition was observed in thin film no. 1, but structural phase transition was not observed in thin film no. 2. Structural phase transition was observed in each of NiMnGa, NiCoMnAl and layered thin films. According to magnetic characteristics, NiCoMnIn thin film no. 1, NiMnGa thin film no. 2, NiCoMnAl thin film no. 3 and 4 layer thin film were selected as the most suitable thin films and magnetic entropy changes of this thin films were calculated with Maxwell's relation. The magnetic entropy changes were 3.6 J/Kg.K for NiCoMnIn thin film no. 1, 2.1 J/Kg.K for NiMnGa thin film no. 2, 3.4 J/Kg.K for NiCoMnAl thin film no.3 and -1.6 J/Kg.K for 4 layer thin film. According to the result of this magnetic entropy change, NiCoMnIn, NiCoMnAl and NiMnGa thin films show reverse magnetocaloric effect. 4 layer thin film shows normal magnetocaloric effect.
Benzer Tezler
- Switching mode power supply and fly back converter design
Başlık çevirisi yok
ERKİN CÜCE
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN TACER
- Magnetic actuation, heat transfer and microsystem applications of iron-oxide nanoparticle based ferrofluids
Demir-oksit bazlı ferrosıvıların manyetik eyleme, ısı transferi ve mikrosistem uygulamaları
EVRİM KURTOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KOŞAR
- Monitoring variation of surface residual stresses in the shot-peened steel components by magnetic barkhausen noise method
Bilyeli dövme uygulanmış çelik parçalarda yüzey kalıntı gerilmelerinin manyetik Barkhausen gürültü yöntemi ile ölçülmesi
SERDAR SAVAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL
PROF. DR. C. HAKAN GÜR
- Magnetic microfluidic platform for bacteria isolation and detection
Başlık çevirisi yok
ZAHRA BABAIE
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARBAROS ÇETİN
DR. GÜNEŞ KİBAR
- Improving sensitivity biosensors by using micro/nano magnetic particles
Mikro/nano manyetik parçacıkları kullanarak biyosensörlerin hassasiyetini iyileştirme
OMARY MUSTAFA MZAVA
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAbdullah Gül ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KUTAY İÇÖZ