Oda sıcaklığı civarında geçiş gösteren manganit kompozit bileşiklerin üretimi, yapısal, manyetik ve manyetokalorik özelliklerinin incelenmesi

Bu çalışmada, öncelikle ana faz olarak belirlenen La₀.₇Ca₀.₂₇Na₀.₀₃MnO₃, La₀.₇Sr₀.₂Na₀.₁MnO₃ ve La₀.₆₇Ca₀.₂₇Sr₀.₀₆MnO₃ bileşikleri üretilmiştir. Daha sonra, bu bileşiklerin Mn bölgelerine Bi ve Ni katkılanarak La₀.₇Ca₀.₂₇Na₀.₀₃Mn₁₋ₓBiₓO₃ (x = 0.005, 0.01 ve 0.02), La₀.₇Ca₀.₂₇Na₀.₀₃Mn₁₋ₓNiₓO₃ (x = 0.0, 0.005, 0.01 ve 0.02) ve La₀.₇Sr₀.₂Na₀.₁Mn₁₋ₓBiₓO₃ (x = 0.02, 0.04 ve 0.06) serileri sentezlenmiştir. Son olarak, geçiş sıcaklıkları oda sıcaklığının hemen üzerinde ve altında olan iki numune, kütlece farklı oranlarda birleştirilerek (x)La₀.₆₇Ca₀.₂₇Sr₀.₀₆MnO₃/(1–x)La₀.₇Ca₀.₂₇Na₀.₀₃MnO₃ (x = 0.75, 0.50 ve 0.25) kompozit bileşikleri hazırlanmıştır. Sol-jel yöntemi kullanılarak üretilen bileşiklerin yapısal analizleri, X-ışını kırınımı (XRD) ölçümleri ve FullProf programı aracılığıyla yapılan Rietveld iyileştirmeleri ile gerçekleştirilmiştir. Numunelerin yüzey morfolojileri, farklı büyütme oranlarında alınan taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüleriyle incelenmiştir. Üretim sonrasında numunelerin yapısında bulunan elementlerin belirlenmesi ve bu elementlerin atomik yüzde oranlarının hesaplanması için enerji dağılımlı X-ışınları spektroskopisi (EDS) analizleri yapılmış ve tüm bileşiklerin istenen stokiyometrik değerlere uyumlu olduğu görülmüştür. Bileşiklerin sıcaklığa bağlı manyetik özelliklerinin incelenmesi ve manyetik faz geçiş sıcaklıklarının belirlenmesi amacıyla M–T ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Bu ölçümler, 10 mT manyetik alan uygulanarak ve ZFC ile FC adımları izlenerek 5–380 K sıcaklık aralığında alınmıştır. Arrott eğrileri incelendiğinde, tüm numunelerin ikinci dereceden manyetik faz geçişi sergilediği tespit edilmiştir. Geçiş bölgesi civarında elde edilen izotermal manyetizasyon verilerinden yararlanılarak, 5 T manyetik alan altında hesaplanan en yüksek manyetik entropi değişimi (ΔSM) değeri LCNM numunesi için 8.42 J/kgK, en yüksek bağıl soğutma gücü (RCP) değeri ise 0.50LCSM/0.50LCNM kompozit numunesi için 317 J/kg olarak belirlenmiştir.