(La1-xREx)0.85K0.15MnO3 (RE = Pr ve Sm) manganit bileşiklerinin yapısal, manyetik ve manyetokalorik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural, magnetic and magnetocaloric properties of (La1-xREx)0.85K0.15MnO3 (RE = Pr ve Sm) manganite compounds
Yazar: GÖNÜL AKÇA
Danışman: DOÇ. DR. AHMET EKİCİBİL
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, sol-jel yöntemi ile üretilen (La1-xREx)0.85K0.15MnO3 (RE= Pr ve Sm) manganit bileşiklerinin yapısal, manyetik ve manyetokalorik özellikleri incelenmiştir. Bileşiklerin kristal yapılarının ve yüzey morfolojilerinin incelenmesi için X-Işını Kırınımı (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Enerji Dağılımlı X-Işını Spektrometresi (EDS) ölçümleri gerçekleştirilmiştir. XRD analizlerinden (La1-xPrx)0.85K0.15MnO3 bileşik serisinde Pr konsantrasyonun 0.0 ≤ x  ≤ 0.2 değerleri için kristal yapı rombohedral iken Pr konsantrasyonun x = 0.3, 0.5 ve 1.0 durumları için kristal yapının ortorombik olduğu bulunmuştur. (La1-xSmx)0.85K0.15MnO3 serisinde, kristal yapı Sm'nin tüm konsantrasyonları için rombohedral olarak bulunmuştur. Bileşiklerin farklı çokgen şekillenimli taneciklerin sıkı bir şekilde yerleşmiş olduğu SEM görüntülerinden gözlenmiştir.  Bileşikleri oluşturan tüm elementlerin EDS spektrumunda olduğu görülmüştür. Bileşiklerin manyetik özellikleri sıcaklığa bağlı, M(T), ve alana bağlı, M(H), manyetizasyon ölçümleri ile incelenmiştir. M(T) eğrilerinden bileşiklerin tümünün ferromanyetik-paramanyetik faz geçişi gösterdiği, Pr ve Sm katkılamaları ile manyetik faz geçiş sıcaklıklarında düşüş olduğu gözlenmiştir. Manyetik faz geçiş sıcaklığı civarında, bileşiklerin manyetik entropi değişim değerleri ve göreli soğutma gücü (RCP) değerleri dolaylı olarak hesaplanmıştır. Tez çalışmasında en yüksek maksimum manyetik entropi değişim değeri LPKM1 bileşiği için 5 T alan değeri için 7.96 Jkg-1K-1 olarak hesaplanmıştır.

Abstract:
In this study, (La1-xREx)0.85K0.15MnO3 (RE = Pr ve Sm) manganite compounds prepared by sol-gel method have been investigated the structural, magnetic and magnetocaloric properties. In order to analyse crystal structures and surface morphology of samples, X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS) measurements were carried out. From the XRD analyses, while the crystal structure is found as  rhombohedral for 0.0 ≤ x  ≤ 0.2 in (La1-xPrx)0.85K0.15MnO3 compounds.  It is found as orthorhombic for x = 0.3, 0.5 and 1.0. In the (La1-xSmx)0.85K0.15MnO3 series, the crystal structure is found as rhombohedral for all concentration of Sm. It is observed from the SEM images that the samples consist of highly aggregated grains in different polygonal forms. All elements composed of compounds have been observed in EDS spectra. The magnetic properties of the samples were investigated by temperature-dependent, M(T), and magnetic-field-dependent, M(H), magnetizations measurements. From the M(T) curves it is observed that samples have ferromagnetic-paramagnetic phase transition, and the magnetic phase transition temperature of the samples decrease with the substitution of Pr and Sm for La. The magnetic entropy change and relative cooling power (RCP) values of the samples have been indirectly calculated around magnetic phase transition temperature. In the thesis work, the largest maximum magnetic entropy change value was calculated as 7. 96 Jkg-1K-1 under 5 T for x= 0.1  in (La1-xPrx)0.85K0.15MnO3 series.