La1-xTbxMn2Si2 intermetalik bileşiklerinin yapısal ve magnetik özellikleri

Abstract

ÖZET Yüksek Lisans Tezi Uı-xTb!tMn2Sİ2 ÎNTERMETALÎK BİLEŞİKLERİNİN YAPISAL ve MAGNETÎK ÖZELLİKLERİ Ş. Banş EMRE Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Prof. Dr, Yalçın ELERMAN Bu tez çalışmasında Laı.xTbxMn2Sİ2 (0<x<l) bileşiklerinin yapısal ve magnetik özellikleri, x-ışını toz knnım deneyleri ve mıknatıslanma ölçümleri ile incelenmiştir. Bileşikler, argon atmosferi altında ark fırınında su soğutmalı bakır pota içinde eritilerek elde edilmiştir. X-ışını toz kırınım ölçümleri, Rigaku D-max 2200 toz difraktometresi ile yapılmıştır. Magnetik özellikler, Fiziksel özellikler ölçüm Sisteminde (PPMS) ile incelenmiştir. X-ışını toz kırınım deneyleri ile bileşiklerin 14/mmm uzay grubuna sahip tetragonal ThCr2Sİ2 yapıda oldukları belirlenmiştir. Bu yapıda Mn, Si, Tb atomları c- ekseni boyunca Mn-Si-Tb-Si-Mn şeklinde tabakalan bir şekilde sıralanırlar. Birim hücre parametreleri ve birim hücre hacmi, Vegard yasasına uygun bir şekilde x oranı artıkça azalmışlardır. Tabaka içi Mn-Mn uzaklığı d°Mn-Mn bileşiklerin magnetik özellikleri etkiler. daMn-Mn, 2.87 Â'dan büyük olduğu zaman ferromagnetik Mn tabakalan arasında ferromagnetik çiftlenim, küçük olduğunda ise antiferromagnetik çiftlenim görülmüştür. Laı.xTbxMn2Si2 bileşiklerinde yeniden geçişli ferromagnetizma gözlenmiştir. Elde edilen magnetik faz geçiş sıcaklıklan ile T-x magnetik faz diyagramları çizilmiştir. 2003, 58 sayfa ANAHTAR KELİMELER : X-ışını toz kırınımı, mıktanıslanma ölçümleri, fiziksel özellikler ölçüm sistemi (PPMS), magnetik özellikler, Curie sıcaklığı, Neel sıcaklığı, magnetik faz diyagramı

ABSTRACT Masters Thesis THE CRYSTAL STRUCTURE AND MAGNETIC PROPERTIES OF Laı.ItTbxMn2Sİ2lNTERMETALLIC COMPOUNDS Ş. Bans EMRE Ankara University Graduate School of Natural and Applied Science Department of Engineering Physics Supervisor: Prof. Dr. Yalçın ELERMAN In this thesis, the crystal structure and magnetic properties of Laı.xTbxMn2Sİ2 (0<x<l) compounds have been investigated by x-ray powder diffraction and magnetization measurements. Compounds have been prepared by arc melting under Ar atmosphere in a water-cooled copper crucible. X-ray powder diffraction studies have been done by Rigaku D-max 2200 powder diffractometer. The magnetic properties of compounds have been investigated by Physical Properties Measurement System (PPMS). Compounds have tetragonal ThCr2Sİ2-type structure with space group I4/mmm have been designated by x- ray powder diffraction measurements. In this structure, Mn, Si, Tb atoms are stacked in layers along c-axis in the Mn-Si-Tb-Si-Mn sequence. Lattice parameters and unit cell volume have decreased linearly with increasing x values according to Vegard's law. Intralayer Mn-Mn spacing daM`.Mn affects magnetic properties of compounds. When d°M`. Mn is larger than 2.87 Â coupling between ferromagnetic Mn layers is ferromagnetic, daMn-Mn is less 2.87 Â coupling is antiferromagnetic. Reentrant ferromagnetism is observed in Laı.xTbxMn2Sİ2 compounds. With derived phase transition temperatures magnetic phase diagram have been drawn. 2003, 58 pages KEY WORDS : X-ray powder diffraction, magnetization measurements, physical properties measurement system (PPMS), magnetic properties, Curie temperature, N6el temperature, magnetic phase diagram