LaCaMnO ve FeCrCuNbSiB numunelerinin manyetik ve manyetokalorik özellikleri
Magnetic and magnetocaloric properties of LaCaMnO and FeCrCuNbSiB compounds
Yazar: VELİ SERKAN KOLAT
Danışman: PROF.DR. SELÇUK ATALAY
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Amorf ferromanyetik maddeler = Amorphous ferromagnetic alloys ; Manyetorezistans = Magnetoresistance

Özet:
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

Abstract:
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