La0.67-xNdxCa0.18Sr0.15MnO3 (0.00≤x≤0.10) manganitlerinin yapısal, manyetik ve manyetokalorik özelliklerinin incelenmesi

Bu tez çalışmasında, manyetik soğutma sistemlerinde kullanılma potansiyeline sahip manganit tabanlı malzemelerin sentezlenmesi ve karakterizasyonu hedeflenmiştir. Bu amaçla La0.67-xNdxCa0.18Sr0.15MnO3 bileşiklerinde La yerine farklı oranlarda Nd katkılaması yapılarak elde edilen numunelerin yapısal, manyetik ve manyetokalorik özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yapısal analizler ve morfolojik incelemeler X-ışını kırınımmetresi (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS) kullanılarak yapılmıştır. Manyetik ve manyetokalorik özelliklerin belirlenmesi amacıyla sıcaklığa bağlı ve manyetik alana bağlı manyetizasyon ölçümleri fiziksel özellikler ölçüm sistemi (PPMS) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. XRD analiz sonuçları değerlendirildiğinde yapıların rombohedral kristal yapıda oldukları ve tüm kristal yapıların R-3c uzay grubunda yer aldığı belirlenmiştir. SEM görüntülerinden, ortalama tanecik boyutunun Nd katkı oranının artışıyla birlikte kademeli bir şekilde arttığı görülmektedir. M(T) ölçümlerinden yapıya x=0.02 oranında La ile yer değiştirecek şekilde Nd ilavesi yapıldığında Curie sıcaklığının (TC) 313.94 K değerine yükseldiği gözlenmiştir. Ancak ileri katkı miktarlarında TC katkı konsatrasyonun artışı ile birlikte kademeli bir şekilde azalış gösterdiği gözlenmiştir. Manyetik entropi değişim değerleri incelendiğinde en yüksek değer, en fazla Nd katkı oranına sahip La0.57Nd0.10Ca0.18Sr0.15MnO3 numunesi için 5T manyetik alan değeri altında 6.41 Jkg-1K-1 olarak elde edilmiştir. Manyetik entropi değişim eğrilerinden hesaplanan RCP değerleri incelendiğinde yapıya Nd katkısının artmasıyla birlikte RCP değerlerinde bir artış olduğu gözlenmiştir.