Pd-Mn-Sb Heusler alaşımlarının yapısal ve manyetik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural and magnetic properties of Pd-Mn-Sb Heusler alloys
Yazar: HASAN CAN AYDOĞAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SEDA AKSOY ESİNOĞLU
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Ferromanyetik Heusler alaşımlarında, yüksek sıcaklık kübik fazdan (austenit)
ferromanyetik durumdaki tetragonal faza (martensit) birinci dereceden yapısal geçiş,
martensitik geçiş, gözlenmektedir. Martensitik geçiş sebebiyle bu alaşımlarda manyetik
şekil hafıza etkisi, süperelastiklik ve manyetokalorik etki gibi özellikler gözlenmektedir.
Heusler alaşımlarının gösterdiği bu etkiler bu alaşımların aktüatör, sensör ve manyetik
soğutucu gibi manyetik olarak kontrol edilebilen ve akıllı malzeme olarak adlandırılan
aygıtların yapılmasına olanak tanır. Heusler alaşımları içinde Ni-Mn tabanlı olanlar oda
sıcaklığında gösterdiği etkiler sebebiyle yaygın olarak çalışılmaktadır. Son zamanlarda,
Pd$-$Mn tabanlı yeni Heusler alaşımlarında martensitik geçiş gözlenmiş olup,
potansiyel bir manyetik şekil hafıza alaşımı olduğu tartışılmaktadır.
Bu tezde Pd$_{50}$Mn$_{25+x}$Sb$_{25-x}$ (x=0, 7, 10, 13, 15) ve Pd$_{50}$Mn$_{25-
y}$Sb$_{25+y}$ (y=0, 5, 15) alaşımlarının yapısal ve manyetik özellikleri incelenmiştir.
Örnekler ark ergitme cihazı kullanılarak hazırlanmış ve kompozisyonları, Taramalı
Elektron Mikroskobunda (SEM) EDX (Enerji dağılımlı X-ışını analizi) analizi ile
belirlenmiştir. EDX sonuçları doğrultusunda her bir alaşımın valans elektron
konsantrasyonu (e/a) hesaplanmıştır. Tüm örneklerin oda sıcaklığında X-ışını kırınımı
(XRD) ölçümleri alınmıştır. X-ışını desenleri FullProf programında profil eşleştirme
yöntemi ile arıtıldıktan sonra örneklerin kristal yapıları ve örgü parametreleri
belirlenmiştir. Örneklerin manyetik özelliklerini incelemek için -8000 Oe

Abstract:
Ferromagnetic Heusler alloys undergo a first order structural phase transition, a martensitic transition, from a high temperature cubic phase (austenite) to low temperature tetragonal (martensite) phase in ferromagnetic state. They exhibit some properties due to martensitic transformation such that the magnetic shape memory effect, superelasticity and magnetocaloric effect. In order the search of new type magnetic shape memory alloys Pd-Mn based alloys have been considered for this thesis.
In this thesis, the structural and the magnetic properties of Pd$_{50}$Mn$_{25+x}$Sb$_{25-x}$ (x=0, 7, 10, 13, 15) and Pd$_{50}$Mn$_{25-y}$Sb$_{25+y}$ (y=0, 5, 15) alloys were investigated. Samples were prepared in arc furnace and the stochiometry of the samples were found out in SEM (Scanning Electron Microscopy) with EDX analysis (Energy dispersive X-ray analysis). Using the EDX result, the valance electron concentration (e/a) was calculated. After refinement of the X-ray patterns with the profile matching method in FullProf programme, the crystal structures of the samples and their lattice parameters were obtained. To study magnetic properties of samples, the magnetic field dependent magnetization measurements were carried out in the magnetic field range of -8000 Oe