Oda sıcaklığı civarında geçiş gösteren manganit kompozit bileşiklerin üretimi, yapısal, manyetik ve manyetokalorik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of production, structural, magnetic and magnetocaloric properties of manganite composite compounds exhibiting transition around room temperature
- Tez No: 983719
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET EKİCİBİL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, öncelikle ana faz olarak belirlenen La₀.₇Ca₀.₂₇Na₀.₀₃MnO₃, La₀.₇Sr₀.₂Na₀.₁MnO₃ ve La₀.₆₇Ca₀.₂₇Sr₀.₀₆MnO₃ bileşikleri üretilmiştir. Daha sonra, bu bileşiklerin Mn bölgelerine Bi ve Ni katkılanarak La₀.₇Ca₀.₂₇Na₀.₀₃Mn₁₋ₓBiₓO₃ (x = 0.005, 0.01 ve 0.02), La₀.₇Ca₀.₂₇Na₀.₀₃Mn₁₋ₓNiₓO₃ (x = 0.0, 0.005, 0.01 ve 0.02) ve La₀.₇Sr₀.₂Na₀.₁Mn₁₋ₓBiₓO₃ (x = 0.02, 0.04 ve 0.06) serileri sentezlenmiştir. Son olarak, geçiş sıcaklıkları oda sıcaklığının hemen üzerinde ve altında olan iki numune, kütlece farklı oranlarda birleştirilerek (x)La₀.₆₇Ca₀.₂₇Sr₀.₀₆MnO₃/(1–x)La₀.₇Ca₀.₂₇Na₀.₀₃MnO₃ (x = 0.75, 0.50 ve 0.25) kompozit bileşikleri hazırlanmıştır. Sol-jel yöntemi kullanılarak üretilen bileşiklerin yapısal analizleri, X-ışını kırınımı (XRD) ölçümleri ve FullProf programı aracılığıyla yapılan Rietveld iyileştirmeleri ile gerçekleştirilmiştir. Numunelerin yüzey morfolojileri, farklı büyütme oranlarında alınan taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüleriyle incelenmiştir. Üretim sonrasında numunelerin yapısında bulunan elementlerin belirlenmesi ve bu elementlerin atomik yüzde oranlarının hesaplanması için enerji dağılımlı X-ışınları spektroskopisi (EDS) analizleri yapılmış ve tüm bileşiklerin istenen stokiyometrik değerlere uyumlu olduğu görülmüştür. Bileşiklerin sıcaklığa bağlı manyetik özelliklerinin incelenmesi ve manyetik faz geçiş sıcaklıklarının belirlenmesi amacıyla M–T ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Bu ölçümler, 10 mT manyetik alan uygulanarak ve ZFC ile FC adımları izlenerek 5–380 K sıcaklık aralığında alınmıştır. Arrott eğrileri incelendiğinde, tüm numunelerin ikinci dereceden manyetik faz geçişi sergilediği tespit edilmiştir. Geçiş bölgesi civarında elde edilen izotermal manyetizasyon verilerinden yararlanılarak, 5 T manyetik alan altında hesaplanan en yüksek manyetik entropi değişimi (ΔSM) değeri LCNM numunesi için 8.42 J/kgK, en yüksek bağıl soğutma gücü (RCP) değeri ise 0.50LCSM/0.50LCNM kompozit numunesi için 317 J/kg olarak belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the compounds La₀.₇Ca₀.₂₇Na₀.₀₃MnO₃, La₀.₇Sr₀.₂Na₀.₁MnO₃, and La₀.₆₇Ca₀.₂₇Sr₀.₀₆MnO₃, identified as the primary phases, were initially synthesized. Subsequently, Bi and Ni were doped into the Mn sites to obtain the series La₀.₇Ca₀.₂₇Na₀.₀₃Mn₁₋ₓBiₓO₃ (x = 0.005, 0.01, 0.02), La₀.₇Ca₀.₂₇Na₀.₀₃Mn₁₋ₓNiₓO₃ (x = 0.0, 0.005, 0.01, 0.02), and La₀.₇Sr₀.₂Na₀.₁Mn₁₋ₓBiₓO₃ (x = 0.02, 0.04, 0.06). Finally, two samples with transition temperatures slightly above and below room temperature were combined in different mass ratios to produce composite compounds with the compositions (x)La₀.₆₇Ca₀.₂₇Sr₀.₀₆MnO₃/(1–x)La₀.₇Ca₀.₂₇Na₀.₀₃MnO₃ (x = 0.75, 0.50, 0.25). Structural characterization of the sol–gel synthesized compounds was performed using X-ray diffraction (XRD), followed by Rietveld refinement using the FullProf software. The morphology of the sample surfaces was examined via scanning electron microscopy (SEM) at different magnifications. Elemental composition and atomic percentage ratios were determined using energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), confirming that all compounds were consistent with the intended stoichiometry. The temperature-dependent magnetic properties and magnetic phase transition temperatures of the compounds were investigated via M–T measurements. These measurements were conducted under an applied field of 10 mT, following zero-field-cooled (ZFC) and field-cooled (FC) steps, within the temperature range of 5–380 K. Analysis of the Arrott plots confirmed that all samples exhibit a second-order magnetic phase transition. From the isothermal magnetization data near the transition region, the maximum magnetic entropy change (ΔSM ) under an applied field of 5 T was calculated as 8.42 J/kgK for the LCNM sample, whereas the highest relative cooling power (RCP) was obtained for the 0.50LCSM/0.50LCNM composite sample, with a value of 317 J/kg.
Benzer Tezler
- Farklı karıştırma teknikleri kullanılarak manyetik soğutma teknolojisinde kullanılan kompozit perovskite malzemelerin üretilmesi
Production of composite perovskite materials used in magnetic cooling technology using different mixing techniques
NURŞAH GÜLEÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİLLA COŞKUN
- LaCaMnO ve LaAgMnO bazlı kompozit perovskite manganitlerin yapısal, manyetik ve manyetokalorik özellikleri
Structural, magnetic and magnetocaloric properties of LaCaMnO ve LaAgMnO based composite perovscity manganites
NUREFŞAN YİĞİTER
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VELİ SERKAN KOLAT
- Manyetokalorik etki gösteren manganitli bileşiklerin üretilmesi ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of the magnetocaloric effect in perovskite manganites samples
YUSUF SAMANCIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ATİLLA COŞKUN
- MgB2 ve bazı 3-d geçiş element bileşiklerinin moleküler ve manyetik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of molecular and magnetic properties of MgB2 and some transition element compounds
YÜKSEL KÖSEOĞLU
Doktora
Türkçe
2003
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEKİR AKTAŞ
- Characterization of baroplastics
Baroplastiklerin karakterizasyonu
ARİ ŞANT BİLAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN HAYRİ ACAR