Skip to main content
SUPERVISOR
Hossien Ahmadvand,Parviz Kameli
حسین احمدوند (استاد راهنما) پرویز کاملی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad Khondabi
محمد خندابی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Investigation of the Structural, Magnetic and Magnetocaloric Properties of the La0.5Ca0.5-xSrxMnO3 Manganites
In this thesis, structural, magnetic and magnetocaloric properties of La 0 . 5 Ca 0 . 5- x Sr x MnO 3 )x=0, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5) perovskite manganites have been studied. To study the structural properties of the samples, x-ray diffraction patterns along with their rietveld analysis have been used. It is found that the x=0 crystallizes in orthorhombic structure with Pnma space group, while the XRD patterns of x=0.2 and 0.3 can be refined well by a combination of two orthorhombic phases of space groups Pnma and Fmmm. For x=0.4, the best fit was obtained using a combination of two space groups Pnma and Imma. The end compound (x=0.5) crystallizes in tetragonal structure with space group I4/mcm. These results show that Sr substitution has a large effect on the crystal structure. Magnetic properties of the samples have been studied by measuring magnetization versus temperature and magnetic field. The magnetocaloric effect (change of the magnetic entropy) has been calculated by thermodynamic relations. The results show that the phase coexistence state can be investigated by magnetocaloric studies (especially the field dependence of magnetic entropy change at constant temperature). Magnetic entropy change (?S M ) shows positive (negative) peak at the vicinity of T N (T C ). However, in the intermediate temperatures between T N and T C , both the sign and magnitude of ?S M are strongly dependent on temperature and magnetic field which is a manifestation of the competition of FM and non-FM phases. This effect is more pronounced in the parent compound, La 0.5 Ca 0.5 MnO 3 , in which the intermediate phase separation ranges between 160 - 225 K. The substitution of Ca by Sr enhances the ferromagnetic state, weakens the phase separation and thus narrows the temperature range in which the field related effects (such as the sign change of ?S M are observed. The critical exponents, n, ?, ? and ? have been calculated. The critical exponents obtained for sample x=0.3 match with the values of the mean-field theory.
در این پایان‌نامه، ویژگی‌های ساختاری، مغناطیسی و مغناطوگرمایی منگنایت‌های پروسکایتی La 0.5 Ca 0.5- x Sr x MnO ( ) مورد مطالعه قرار گرفته است. به‌منظور بررسی ویژگی‌های ساختاری نمونه‌ها، از پراش پرتو ایکس به‌همراه تحلیل ریتولد آنها استفاده شده است. مشخص شده است که، نمونةدر ساختار راست‌گوشه متبلور می‌شود، با این حال، نمونه‌های و با ترکیبی از دو گروه فضایی Pnma و Fmmm بهترین تحلیل را نتیجه می‌دهد. برای نمونة بهترین برازش به کمک ترکیبی از دو گروه فضایی Pnma و Imma به‌دست آمده است. نمونة نهایی ( ) در ساختار چارگوشی با گروه فضایی I4/mcm متبلور می‌شود. این نتایج نشان می‌دهند که جایگزینی Sr تأثیر زیادی بر ساختار بلوری دارد. ویژگی‌های مغناطیسی نمونه‌ها با استفاده از اندازه‌گیری مغناطش برحسب دما و میدان مغناطیسی بررسی شده است. اثر مغناطوگرما (تغییر آنتروپی مغناطیسی) با استفاده از روابط ترمودینامیک محاسبه شده است. نتایج نشان می‌دهند که، پدیدة جدایی فاز می‌تواند با استفاده از اثر مغناطوگرما (مخصوصاً وابستگی میدانی تغییر آنتروپی مغناطیسی در دمای ثابت) مورد بررسی قرار گیرد. تغییر آنتروپی مغناطیسی ( ) در نزدیکی دمای ( ) قلة مثبت (منفی) نشان می‌دهد. با این حال، در محدودة دمایی میان تا ، علامت و اندازةشدیداً به دما ومیدان مغناطیسی وابسته است، که نشان‌دهندة رقابت میان فازهای فرومغناطیس و غیرفرومغناطیس است. این محدودة دمایی برای نمونة ، از 160 تا 225 کلوین است. جایگزینی Sr به جای Ca فاز فرومغناطیس را افزایش می‌دهد، جدایی فاز را تضعیف می‌کند و بنابراین این محدودة دمایی باریک‌تر می‌شود. نماهای بحرانی n ، ? ، ? و ? با استفاده از منحنی‌های مغناطش و تغییر آنتروپی مغناطیسی برحسب میدان مغناطیسی محاسبه شده‌اند. نماهای بحرانی به‌دست آمده برای نمونة ، با مقادی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی