La0.8Ag0.2Mn0.9A0.1O3 (A: Mn, Cu, Co, Ni, Mo) bileşiklerinin yapısal, elektriksel ve manyetik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the structural, electrical and magnetic properties of La0.8Ag0.2Mn0.9A0.1O3 (A: Mn, Cu, Co, Ni, Mo) compounds
Yazar: BARIŞ ALTAN
Danışman: PROF. DR. ATİLLA COŞKUN
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Curie sıcaklığı = Curie temperature ; Ferromanyetik = Ferromagnetic ; Ferromanyetik metal oksitleri = Ferromagnetic metal oxides ; Manyetokalorik etki (MKE) = Magnetocaloric effect (MCE) ; Paramanyetik maddeler = Paramagnetic materials ; X ışını kırınımı yöntemi = X ray diffraction method

Özet:
Doktora tezi kapsamında, yakın zamanda oldukça popüler olan manyetik soğutma sistemlerinde kullanılma potansiyelleri olan La0.8Ag0.2Mn0.9A0.1O3 (A: Mn, Cu, Co, Ni, Mo) manganit bileşiklerinin yapısal, elektriksel, manyetik ve manyetokalorik özellikleri incelenmiştir. Çalışmada kullanılan bütün örnekler, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Fen Fakültesi öğretim elemanlarından oluşan, "Manyetik Malzeme Grubu" tarafından sol-jel yöntemi ile başarılı bir şekilde üretilmiştir. Bütün bileşiklerin kristal örgü parametreleri, elektriksel ve manyetik özelliklerin açıklanmasında oldukça önemli yeri olan Mn-O bağ uzunlukları ve Mn-O-Mn bağ açıları, oldukça detaylı X-ışınları kırınım desenleri (XRD) arıtımları yapılarak bulunmuştur. Tüm bileşiklerin yüzey morfolojileri incelemesi taramalı elektron mikroskobu (SEM) çalışmaları ile yapılmış ve B-bölgesine yapılan farklı element katkılamalarının yüzey morfolojileri üzerine etkileri açıklanmıştır. Bileşiklerin metal-yalıtkan faz geçiş sıcaklıkları (TIM) sıfır alanda ve 0-3 T dış manyetik alan altında yapılarak, manyeto-direnç özellikleri açıklanmıştır. Bileşiklerin Curie geçiş sıcaklıklarının (TC) belirlenmesi için yapılan sıcaklığa karşı manyetizasyon (M-T) ölçümleri alansız ve alanlı (100 Oe) olarak tamamlanmıştır. Bileşiklerin TC sıcaklıklarının belirlenmesinden sonra 0-5 T alan altında, TC sıcaklığının 30 K yukarısında ve 30 K aşağısında, alana karşı mıknatıslanma (M-H) ölçümleri yapılmıştır. Bu ölçümlerde elde edilen manyetik izoterm eğrileri kullanılarak bileşiklerin, manyetokalorik etki (MKE) değerleri hesaplanmıştır. Özellikle, bileşiklerin B-bölgesine yerleşen/yerleşmeyen ve safsızlık oluşturan katkı elementlerinin varlığının tespitinden sonra, elde edilen bilgiler ışığında elektriksel ve manyetik özellikler yorumlanmış ve oldukça kapsamlı, detaylı ve yeni bilgiler açığa çıkarılmıştır.

Abstract:
In the scope of this doctoral thesis, the structural, electrical, magnetic, and magnetocaloric properties of La0.8Ag0.2Mn0.9A0.1O3 (A: Mn, Cu, Co, Ni, Mo) manganite compounds, which have recently become quite popular for their potential use in magnetic cooling systems, were investigated. All the samples used in the study were successfully produced by the "Magnetic Material Group," consisting of faculty members from the Faculty of Science at Muğla Sıtkı Koçman University, using the sol-gel method. The crystal lattice parameters of all compounds and the Mn-O bond lengths and Mn-O-Mn bond angles, which are crucial in explaining electrical and magnetic properties, were found through detailed refinements of X-ray diffraction (XRD) patterns. The surface morphologies of all compounds were examined using scanning electron microscopy (SEM) studies, and the effects of different elemental doping into the B-site on surface morphologies were explained. The compound's metal-insulator phase transition temperatures (TIM) were determined under zero field and external magnetic fields ranging from 0-3 T, and the magnetoresistance properties were explained. Magnetization (M-T) measurements versus temperature, without and with a field (100 Oe), were performed to determine the Curie transition temperatures (TC) of the compounds. After determining the TC temperatures of the compounds, magnetization (M-H) measurements were carried out in the presence of a field ranging from 0-5 T, 30 K above and 30 K below the TC temperature. Using the magnetic isotherm curves obtained from these measurements, the compounds' magnetocaloric effect (MKE) values were calculated. Especially after detecting the presence of dopant elements that settle in/do not settle in the B-site and form impurities, electrical and magnetic properties were interpreted in light of the obtained results and highly comprehensive, detailed, and novel information was revealed.