LaCaMnO ve FeCrCuNbSiB numunelerinin manyetik ve manyetokalorik özellikleri

Abstract

Perovskite manganitler, gösterdikleri colossal magnetoresistance (CMR) ve büyük manyetokalorik etkiden (MCE) dolayı son zamanlarda ilgi çekici bir araştırma konusu haline gelmiştir. Genel şekliyle perovskite manganitler A1-xA?xMnO3 formundadır. Burada A üç değerlikli nadir toprak elementlerini (La gibi) ve A? ise iki değerlikli (Ca gibi) iyonları temsil etmektedir. MCE, uygulanan manyetik alan ile manyetik bir malzemenin izotermal manyetik entropi veya adiyabatik sıcaklık değişimini ifade etmektedir. Bu fiziksel fenomen manyetik soğutma teknolojisinin temelini oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında, Fe74-xCrxCu1Nb3Si13BB9 (x = 14 ve 17) amorf alaşımlar ile bazı perovskite manganitlerin yapısal, manyetik, manyetokalorik ve manyetodirenç özellikleri incelenerek sonuçları sunulmuştur. La2/3Ca1/3MnO3, La0.67-xBixCa0.33MnO3 (x=0.05, 0.1 ve 0.2), La0.67Ca0.33Mn1-xVxO3 (x=0, 0.03, 0.06, 0.1, 0.15 ve 0.25) ve La0.67Ca0.33Mn1-xBxB O3 (x=0, 0.05, 0.1, 0.2 ve 0.3) kimyasal kompozisyonlarına sahip perovskite numuneler bu çalışmada kullanılmıştır. Numuneler katı-hal reaksiyon ve solgel yöntemleri kullanılarak üretilmiştir. Hazırlanan numunelerin manyetokalorik özellikleri manyetizasyon ölçümleri kullanılarak belirlenmiştir. Tüm numuneler Tc i sıcaklığı civarında manyetokalorik etki gösterdikleri tespit edilmiştir. Farklı iyonik yarıçaplardaki elementlerin katkılama konsantrasyonlarına bağlı olarak manyetik ve manyetokalorik özellikler üzerine meydana gelen değişimler incelenmiştir. Manganit numunelerde gözlenen manyetizma ve iletkenlik Double exchange (DE) etkileşme mekanizması ile tartışılmıştır. ANAHTAR KELİMELER : Perovskite Manganitler, Manyetokalorik Etki, Manyetik Soğutma, Manyetodirenç, Amorf Ferromanyetik Alaşımlar

Recently, perovskite manganites A1-xA?xMnO3 (where a is a trivalent rare earth ion such as La and A? is a divalent ion such as Ca) have become a subject attracting of investigation due to the colossal magnetoresistance (CMR) and large magnetocaloric effect (MCE). The MCE is an isothermal magnetic entropy change or an adiabatic temperature change of a magnetic material caused by an applied magnetic field. This physical phenomenon has been basis of magnetic refrigeration technology. This thesis presents results of structural, magnetic, magnetocaloric and magnetoresistive properties of Fe74-xCrxCu1Nb3Si13BB9 (x = 14 and 17) amorphous alloys and some manganites. The manganites studied in this work have a perovskite structure with the chemical composition of La2/3Ca1/3MnO3, La0.67-xBixCa0.33MnO3 (x=0.05, 0.1 and 0.2), La0.67Ca0.33Mn1-xVxO3 (x=0, 0.03, 0.06, 0.1, 0.15 and 0.25) and La0.67Ca0.33Mn1-xBxB O3 (x=0, 0.05, 0.1, 0.2 and 0.3) . The samples were prepared by the conventional solid-state reaction and sol-gel method. The magnetocaloric effect of the all samples was measured by means of magnetization measurements. All the samples iii showed a magnetocaloric effect in the vicinity of Tc. The effect of the doping concentration of the elements with different ionic radius on the magnetic and magnetocaloric properties has been examined. The magnetism and conductivity properties of manganites were discussed on the basis of Double exchange (DE) mechanism. KEYWORDS : Perovskite Manganites, Magnetocaloric Effect, Magnetic Refrigeration, Magnetoresistance, Amorphous Ferromagnetic Alloys