Investigation of martensitic transformation and magnetocaloric effect in nickel – cobalt – mangan – tin magnetic shape memory alloys
Nikel – kobalt – mangan – kalay ailesinden manyetik şekil hafıza alaşımlarında martensitik geçiş ve manyetokalorik etkinin araştırılması
Yazar: VAHİDE ERDOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. ŞİNASİ BARIŞ EMRE
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Antiferromanyetizma = Antiferromagnetism

Özet:
Bu tez çalışmasında NiCoMnSn tabanlı manyetik şekil hafıza alaşımlarında martensitik geçiş ve manyetokalorik etkinin araştırılması hedeflenmiştir. Ni - Co -  Mn – X (X = In, Sn, Sb) Heusler alaşımları manyetik şekil hafıza etkisi, manyetokalorik etki, manyetotermal gibi çok yönlü özelliklere sahip olmaları bakımından malzeme bilimi bakımından umut vermektedir.  Bu alaşımların ucuz, hemen her polikristalde tek ve çift yönlü şekil hafıza etkisinin gözlenebilmesi sebebiyle pratik uygulamalar için mükemmel manyetik şekil hafıza alaşımı adayı olarak gösterilmektedir. Bu alaşımların yapısal geçişi araştırıldığında manyetik özelliklerine ek olarak birçok çok fonksiyonlu özelliklerinin en optimum düzeyde olduğu gözlenmiştir. Birçok çalışma Co ekli alaşımların manyetokalorik etkileri üzerine yoğunlaşmıştır. Son çalışmalara bakıldığında yüksek sıcaklık aralığında manyetik şekil hafıza etkisinin en optimum düzeyde gözlendiği alaşımın Ni-Co-Mn-Sn olduğu görülmüştür. Ancak düşük sıcaklıktaki faz diyagramı henüz açıklanmamıştır. Ni-Co-Mn-Sn alaşımının sıcaklığa bağlı fonksiyonel özellikleri ve kompozisyonunu anlayabilmek için bu alaşım sisteminin faz diyagramının tamamlanması büyük önem taşımaktadır. 
Yapılan deneylerde Ni45Co5Mn39Sn11 ve Ni45Co4Mn40Sn10 numuneleri ark ergitme yöntemi ile elde edilmiştir. Numunelerin yapısal, manyetik, manyetokalorik özellikleri incelenmiştir. Ark ergitme işlemi yaılmıştır. Ardından TEM, SEM görüntüleri çekilip EDX görüntülerine bakılmıştır. Bu görüntülerde martensit ikizlenmeler incelenmiştir. 
Isısal özellikleri incelenip, geçiş sıcaklıkları belirlenmiş ve DSC ölçüm grafiği çizilmiştir.
Manyetik özellikleri incelenip VSM grafikleri çizilip manyetik geçiş noktaları grafiklerde gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Heusler Alaşımları, Şekil Hafıza Alaşımları

Abstract:
In this thesis study, it is aimed to investigate the martensitic transition and magnetocaloric effect in NiCoMnSn based magnetic shape memory alloys. Ni - Co - Mn - X (X = In, Sn, Sb) Heusler alloys have promising material properties in terms of their magnetic properties like memory effect, magnetocaloric effect, magnetothermal. These alloys are shown to be the perfect magnetic shape memory alloy candidate for practical applications, because the inexpensive, single and bi-directional shape memory effect can be observed in almost every polycrystalline. When investigating the structural transition of these alloys, it has been observed that in addition to their magnetic properties, many multifunctional properties are at optimum levels. Many studies have focused on the magnetocaloric effects of Co alloys. When we look at the recent studies, it is seen that Ni-Co-Mn-Sn alloy, which has the most optimum level of magnetic shape memory effect in high temperature range. However, the low-temperature phase diagram is not yet disclosed. Completion of the phase diagram of this alloy system is of great importance in order to understand the temperature-dependent functional properties and composition of the Ni-Co-Mn-Sn alloy.
In the experiments, Ni45Co5Mn39Sn11 and Ni45Co4Mn40Sn10 samples were obtained by arc melting method. The structural, magnetic and magnetocaloric properties of the samples are investigated. Arc meltdown has occurred. Then, TEM, SEM images were taken and EDX images were looked at. In these images martensite twinning is investigated. 
The thermal properties were investigated, the transition temperatures were determined and the DSC measurement graph was drawn.
Magnetic properties were examined, VSM plots were drawn, and magnetic transition points were plotted on the graphs.

Key Words : Heusler Alloys, Shape Memory Alloys