NiMnX (X:In,Sn) ince filmlerinin yapısal karakterizasyonu

Enerji verimliği açısından, Ferromanyetik Ni-Mn-X (Sn, In ve Sb) alaşımları Manyeto Kalorik Etki (MKE) teknolojileri için potansiyel adaylardır. MKE manyetik soğutmanın temeli olup, günümüz soğutma metotları içinde yeni bir çığır açması beklenmektedir. Araştırmamızda, ikili kaplama metoduyla Ni-Mn-X (Sn, In ) ince film alaşımlar öncelikli olarak üretilmiştir. Mn'nin yüksek buhar basıncı yüzünden, istenen Ni50Mn37X13 (Sn, In) içeriğindeki Mn de ki sapmalar Mn hedefine uygulanan güç değerindeki artışla kısmen giderilmiştir. İkili kaplama metoduyla ince film üretiminin sistematik çalışması 3 farklı kola ayrılmıştır; (i) İnce film yüzeyindeki granüllü yapının boyutunun sıcaklığa bağlılığını incelemek için NiMnX (Sn, In) malzemesi farklı sıcaklıklarda buharlaştırılmıştır. (ii) Karar verilen kimyasal bileşime (Ni50Mn37X13), Mn malzemesine (hedefe) uygulanan güç değerini kontrol ederek ulaşılmıştır. (iii) İnce filmlerin granül boyutlarının faz değişim sıcaklığına bağlılığı çalışılmıştır. Granüllerin boyutunun kaplama yapılan yüzeye uygulanan sıcaklık ile kontrol edilebildiği gözlemlenmiştir. Kristal yapı yüksek oranda kimyasal içeriğe bağlıdır ve 10-14M monoklinik kristal yapı sadece Sn ve In'nin alaşım içindeki yüzdesi %10 ile %13 arasında olduğu durumda görülmektedir. Bu bileşik değerlerinde Austenite-Martensite faz dönüşümü ve dolayısıyla Manyeto Kalorik Etki gözlemlenmektedir. Sonuçlarımız, karar verilen Ni50Mn37Sn13 bileşiğine ikili kaplama için belirlenmiş olan parametrelerle ulaşılabileceğini doğrulamaktadır. Beklenildiği gibi ince film şeklindeki NiMnSn alaşımlar austenite- martensite dönüşümünü çok dar bir bileşik bandında gösterirler. Bu malzemenin manyetik soğutma teknolojisinde kullanılabilecek aday bir malzeme olduğunu doğrulamak için daha fazla çalışma gerekmektedir.