Nimn1-xtxge (t=v ve ti) alaşımlarının yapısal, manyetik ve manyetokalorik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, Mn yerine Ti ve V katkılamasının, NiMnGe intermetalik alaşımının manyetik ve manyetokalorik özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. NiMn1-xTixGe ve NiMn1-xVxGe (0.08≤x≤0.12) alaşımları hazırlanarak yapısal, manyetik ve manyetokalorik özellikleri belirlenmiştir. Tüm alaşımlar argon atmosferinde, su soğutmalı bakır pota içerisinde ark ergitme fırınında üretilmiştir. Hazırlanan alaşımlara 2 gün 850 ˚C'de ısıl işlem uygulanmıştır. Üretilen alaşımların kompozisyonları taramalı elektron mikroskobunda EDX analizleri yapılarak belirlenmiştir. Alaşımların kristal yapılarını belirlemek için oda sıcaklığında x-ışını kırınım deneyleri yapılmıştır. Ayrıca, alaşımların manyetik ve manyetokalorik özellikleri titreşimli örnek manyetometresi (VSM) kullanılarak yapılan manyetik ölçümlerle belirlenmiştir.X-ışını kırınım deneylerine göre, üretilen alaşımların oda sıcaklığında ortorombik (uzay grubu Pnma) yapıda kristallendiği belirlenmiştir. Mıknatıslanma ölçümlerine göre alaşımlar ikinci dereceden faz geçişi sergilemektedirler. Mn elementi yerine Ti ve V elementi katkılanması sonucu mıknatıslanma değerlerinin arttığı ve Curie sıcaklık düşük sıcaklıklara doğru kaydığı tespit edilmiştir. Maxwell eşitliği yardımıyla bulunan manyetik entropi değerlerine göre NiMn0.90Ti0.10Ge ve NiMn0.88V0.12Ge alaşımlarının en büyük entropi değerine sahip belirlenmiştir.

In this thesis, our aim is studied of magnetic and structural properties of NiMn1-xTixGe and NiMn1-xVxGe (0.08≤x≤0.12) alloys. The alloys are prepared in different stoichiometric composition to investigate their structural, magnetic and magnetocaloric properties. All compounds have been prepared by arc melting furnace under purified argon atmosphere in a water cooled copper boat. After that the compounds have been annealed at 850 0C during two days. We have been made scanning electron microscopy experiments by using EVO-40 to find composition of the compounds. X-ray powder diffraction measurement have been carried out by using Rigaku D-max 2200 diffractometer with Mo radiation to find the crystal structures of the alloys. At the end, the magnetic and magnetocaloric characterization of this alloy are measured by Vibratining Sample Magnetometer (VSM).Acoording to x-ray powder diffraction experiments, which is produceed all alloys have the orthorhombic (space group: Pnma) structure at room temperature. The magnetization measurements is showed that all alloys display the second order phase transition. As Ti and V atoms is doped instead of Mn atoms, it is showed that magnetization is increased and Curie temperature is decreased. The magnetic entropy change is estimated by Maxwell relation. The bigger magnetic entropy change of NiMn1-xTixGe and NiMn1-xVxGe alloys is found for NiMn0.90Ti0.10Ge and NiMn0.88V0.12Ge alloys.