Silindirik nanotellerin magnetik özelliklerinin spin-1 ve karma spin-(1/2, 1) ısing sistemleri kullanılarak etkin alan teorisiyle incelenmesi.
The investigation of the magnetic properties of the cylindrical nanowires by using spin-1 and mixed spin-(1/2, 1) ising systems within the effective field theory.
Yazar: NUMAN ŞARLI
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA KESKİN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Faz geçişleri = Phase transitions ; Manyetik özellikler = Magnetic properties ; Nanotel = Nanowire

Özet:
Bu tez çalışmasında, spin-1/2, spin-1 ve karma spin-(1/2, 1) Ising sistemleri kullanılarak silindirik öz ve yelekten oluşan nanotel sistemlerinin magnetik özelliklerinin (mıknatıslanma, alınganlık, öz ısı ve iç enerji) sıcaklık, dış magnetik alan, boyuna kristal alan, enine kristal alan ve öz/yelek etkileşim parametrelerine bağımlılıkları, etkin-alan teorisi (EFT) kullanılarak incelendi. Nanotel sistemlerinin faz geçiş türleri, kritik sıcaklık noktaları ve zorlayıcı alan noktaları belirlendi. Nanotel sistemi, boyuna kristal alana bağlı olarak, ikinci-dereceden faz geçişi veya birinci-dereceden faz geçişi yapmaktadır. Enine kristal alan arttıkça nanotel sisteminin magnetik özellikleri azalmakta ve yüksek enine kristal alan değerlerinde sistem tamamen paramagnetik özellik sergilemektedir. Güçlü öz/yelek etkileşimi için sistem bir tane kritik sıcaklık ve zorlayıcı alan noktasına sahip olurken, zayıf öz/yelek etkileşimi için sistemin öz ve yeleği birbirinden ayrık davranır ve farklı kritik sıcaklık ve zorlayıcı alan noktalarına sahip olur. Termal özellikler dış magnetik alana karşı zorlayıcı noktalarında belirgin pik yapmaktadır. Bu pikler bant yapısı oluştururlar ve bantların alanları histerezis çevrimlerinin alanları gibi sıcaklık arttıkça kaybolmaktadır. Teorik sonuçlarımız, diğer teorik ve deneysel sonuçlarla çok iyi uyum içerisindedir.Anahtar Kelimeler: Nanotel, Magnetik özellikler, Faz geçişleri, Etkin-alan teorisi

Abstract:
In this thesis, the temperature, applied field, transverse field, crystal field and core/shell interaction parameter dependencies of the magnetic properties (magnetization, susceptibility, specific heat and internal energy) of the cylindrical core/shell nanowires are investigated by using spin-1/2, spin-1 and mixed spin-(1/2, 1) Ising systems within the effective field theory (EFT). The phase transition types, critical temperatures and coercivity points of the nanowires are defined. The nanowire undergoes a second-order phase transition or first-order phase transition depending on the crystal field of the nanowire. The magnetic properties of the nanowire decrease as the transverse field increases and it exhibits entirely paramagnetic behavior at high transverse field. The nanowire has one critical temperature and coercive field point for the strong interaction, whereas the core and shell of the nanowire behave separately and they have different critical temperature and different coercive field points for the weak interaction. The thermal properties have distinct peaks at the coercive field points. These peaks constitute a band structure and the areas of the band disappear as the temperature increases just as the areas of the hysteresis loops. Our theoretical results are in good agreement with the other theoretical and the experimental results.Keywords : Nanowires, Magnetic properties, Phase transitions, Effective-field theory.