(La1-XPrX)0.85Ag0.15MnO3 (0.0 ≤ x ≤ 1.0 ) manganitlerinin yapısal manyetik ve manyetokalorik özelliklerinin araştırılması
Investigation of structural magnetic and magnetocaloric properties of (La1-XPrX)0.85Ag0.15MnO3  
(0.0 ≤ x ≤ 1.0 ) manganites
Yazar: ALİ OSMAN AYAŞ
Danışman: DOÇ. DR. AHMET EKİCİBİL
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, sol-jel yöntemiyle üretilen (La1-xPrx)0.85Ag0.15MnO3 (0.0 ≤ x ≤ 1.0) bileşiklerinin yapısal, manyetik ve manyetokalorik özellikleri araştırılmıştır. Yapısal analizler X ışını kırınım (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Enerji Dağınımlı X ışını (EDX) analizleri ile yapılmıştır. XRD analizlerinden x ≤ 0.2 konsantrasyon değeri için üretilen bileşiklerinin rombohedral, x ≥ 0.3 için üretilen bileşiklerin ise ortorombik yapıda oldukları bulunmuştur. SEM analizleri ile parçacıkların sıkı paketler halinde oluştuğu, artan Pr konsantrasyon değerleri ile birlikte her bir bileşiğe ait ortalama parçacık büyüklüğünün azaldığı tespit edilmiştir. EDX analizleri sonucunda, hedeflenen kompozisyon ile üretilen bilesiklerin kompozisyonlarının birbirine yakın olduğu bulunmuştur. Bileşiklerin manyetik özellikleri sıcaklığa karşı (M-T) ve uygulanan alana karşı (M-H) manyetizasyon analizleri ile araştırılmıştır. Analiz sonuçlarından bütün bileşiklerin sıcaklığın artmasıyla birlikte ferromanyetik – paramanyetik faz geçişi gösterdiği ve bu geçişin gerçekleştiği sıcaklık olan Curie sıcaklığı, TC, değerlerinin Pr katkılanması sonucunda düşük sıcaklıklara kaydığı tespit edilmiştir. Artan Pr miktarına bağlı olarak x = 0.2 için üretilen bileşik hariç bütün bileşiklerde manyetik entropi değişimi değeri azalmıştır. Ayrıca göreli  soğutma gücü (RCP) değerleri Pr katkılanması ile x=0.1 konsantrasyonu için kaydadeğer biçimde artmış daha sonra artan konsantrasyona bağlı sürekli hafif düşüşler göstermiştir. Arrot grafiklerinden bütün bilesiklerin ikinci dereceden manyetik faz geçişi gösterdiği tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar göz önüne alındığında x < 0.4 için üretilen bileşiklerin MKE açısından potansiyel manyetik soğutucu eleman oldukları söylenebilir.

Abstract:
In this study, the structural, magnetic and magnetocaloric properties of the polycrystalline (La1-xPrx)0.85Ag0.15MnO3 (0.0 ≤ x ≤ 1.0 ) compounds, prepared by the sol-gel method, were investigated. The structural properties were studied by employing X ray Difraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM) and Energy Dispersive X-ray (EDX) analyses. The XRD results have shown that samples produced for x ≤ 0.2 concentration values have crystallized in the rhombohedral structure. The samples, prepared for x ≥ 0.3 concentration values, have crystallized in the orthorhombic structure. SEM observations show that the particles are closely packed. By the increase of Pr concentration, the average particle size of each compound decreases. From the EDX analyses, the obtained concentration and the desired conteration values are close to each other. The magnetic properties were studied by employing magnetization versus temperature (M(T)) and magnetization versus magnetic field (M(H)) Analyses. From the results of M(T) and M(H) measurement all compounds show magnetic phase transition from paramagnetic to ferromagnetic phase by decreasing temperature. With the substituting of Pr for La, the Curie temperature, TC, decreases. Except for(La0.8Pr0.2)0.85Ag0.15MnO3 sample the magnetic entropy change values are decreased by the increase of Pr content. Furthermore relative cooling power (RCP) values first increased considerably for x = 0.1 and then slightly decreased by increase of Pr concentration. Arrot plots reveal second order magnetic phase transition for all samples. These properties make the compounds, produced for x < 0.4 concentration values, good candidates for the practical magnetic refrigeration.