Ni-(mn-al)-ın heusler alaşımlarının yapısal, manyetik ve manyetokalorik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural, magnetic and magnetocaloric properties of ni-(mn-al)-in heusler alloys.
- Tez No: 467520
- Danışmanlar: PROF. DR. HALİL YALÇIN ELERMAN
- 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: 87
Özet
Bu tez çalışmasında, Ni43Mn46-xAxIn11 (x=0.5,1) Heusler alaşımları argon atmosferi altında, su soğutmalı bakır pota içerisinde ark ergitme yöntemiyle üretilmiş olup, hazırlanan alaşımlara ısıl işlem uygulanmıştır. Elde edilen alaşımların istenilen kompozisyonlarda üretildiğini tespit etmek için ZEISS EVO 40 model taramalı elektron mikroskobu kullanılmıştır. Hacimsel alaşımların kristal yapılarını tespit etmek için X-ışını toz kırınım deneyleri Mo Kα kaynaklı Rigaku D-Max 2200 x-ışını kırınımmetresi ile yapılmıştır. Manyetik özelliklerin belirlenmesi için Quantum Design PPMS kullanılmıştır. Yapısal, manyetik özelliklerin deneysel olarak incelenmesi ve manyetik özelliklerinin sonuçlarına göre manyetik soğutma özellikleri incelenmiştir. Mn elementi yerine manyetik olmayan Al elementi katkılaması ile alaşımların mıknatıslanma değerinin artması ve buna bağlı olarak manyetokalorik özelliklerinin geliştirilmesi beklenmektedir. Ayrıca teorik band hesapları yardımı ile, alaşımların durum yoğunlukları hesaplanmış ve manyetik değiş tokuş parametrelerinin Al katkılanması ile azaldığı bulunmuştur. X-ışını toz kırınım deneylerine göre, Ni43Mn45.5A0.5In11 alaşımı oda sıcaklığında tetragonal yapıda (uzay grubu: I4/mmm) kristallendiği bulunmuştur. Ni43Mn46A1In11 alaşımının ise oda sıcaklığında kübik (uzay grubu: Fm3 ̅m) ve tetragonal (I4/mmm) olmak üzere iki faz içerdiği gözlenmiştir. PPMS ölçümlerinden yapısal geçiş sıcaklıkları ve ısısal histerisizi Al katkılanma oranının artması ile azalmış ve mıknatıslanma değerinde artış göstermiştir. Ni43Mn45.5A0.5In11 ve Ni43Mn46A1In11 alaşımlarının 2 T manyetik alan altında manyetik entropi değişimleri sırası ile 9.63 J/kg.K ve 11.41 J/kg.K olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, our aim is to investigate structural and magnetic properties of Ni43Mn46-xAxIn11 (x=0.5,1) Heusler alloys have been prepared by arc melting in a water-cooled copper crucible under an argon atmosphere, and the prepared alloys have been annealed. ZEISS EVO 40 model scanning electron microscope has been used to determine the obtained alloys were produced in the desired compositions. X-ray powder diffraction experiments were performed with a Rigaku D-Max 2200 x-ray diffractometer from Mo Kα to determine the crystal structures of the volumetric alloys. Quantum Design PPMS was used to determine the magnetic properties. Structural and magnetic properties of Ni43Mn46-xAxIn11 (x=0.5,1) Heusler alloys investigated experimentally and also mangetocaloric properties according to the results of magnetic properties. With the substitution of non-magnetic Al element instead of Mn element, it is expected that the magnetization value of the alloys will increase and accordingly the magnetocaloric properties will be improved. With the help of theoretical band calculations density of states of the alloys is calculated and the magnetic exchange parameters are found to decrease with Al doping. According to x-ray powder diffraction experiments, Ni43Mn45.5A0.5In11 alloy crystallize in tetragonal structure (space group : I4/mmm) in room temperature. In case of Ni43Mn46A1In11 alloy consist of two phases which are cubic (space group: Fm3 ̅m) and tetragonal (I4/mmm) at room temperature. Structural transformation temperature and thermal hystresis are decreased with the ratio of Al substitution in contrast to magnetism whics is increased from PPMS measurements. The magnetic entropy changes of the Ni43Mn45.5A0.5In11 and Ni43Mn46A1In11 alloys under the 2 T magnetic field were calculated to be 9.63 J/kg.K and 11.41 J/kg.K respectively.
Benzer Tezler
- Ni-(Mn,X)-In (X: Al, Cu, Si) Heusler alaşımlarının külçe örneklerinin, nano yapılı şerit ve nanoparçacıklarının yapısal, manyetik ve manyetokalorik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural, magnetic and magnetocaloric properties of bulk and their nanostructured Ni-(Mn,X)-In (X: Al, Cu, Si) ribbons and nanoparticles
MELİKE KAYA
Doktora
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKER DİNÇER
- Kobalt esaslı nanoyapılı heusler alaşımların üretimi, yapısal ve morfolojik özelliklerinin incelenmesi, radyasyon zırhlama karakteristiklerinin belirlenmesi
Production of cobalt based nano-structure heusler alloys, investigation of their structural and morphological properties, determination of radiation shielding characteristics
EMİNE NARMANLI HAN
Doktora
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELİF BOYDAŞ
- Heusler tipi alaşımların manyetik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of magnetic properties of heusler type alloys
HÜSEYİN ŞEREFOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Fizik ve Fizik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. RECEP ŞAHİNGÖZ
- Theoretical and experimental investigations on atomic and magnetic ordering in full heusler alloys
Tam heusler alaşımlarındaki atomik ve manyetik düzenlenmenin teorik ve deneysel olarak araştırılması
CEM TOPBAŞI
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. AMDULLA O. MEKHRABOV
PROF. DR. M. VEDAT AKDENİZ
- Enerji depolama için grafen tabanlı üç boyutlu elektrot malzeme uygulamaları
Graphene-based three-dimensional electrode material applications for energy storage
DENİZ KURUAHMET
Doktora
Türkçe
2023
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET OĞUZ GÜLER