Darbeli Manyetik Alanlar Kullanılarak Manyetik Şekil Hafıza Alaşımlarındaki Ters Manyetokalorik Etkinin Doğasının Araştırılması


EMRE Ş. B. (Yürütücü)

TÜBİTAK Projesi, 1002 - Hızlı Destek Programı, 2025 - 2026

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Destek Programı: 1002 - Hızlı Destek Programı
  • Başlama Tarihi: Şubat 2025
  • Bitiş Tarihi: Şubat 2026

Proje Özeti

ters manyetokalorik etkinin doğasını açıklamak için Ni45Co5Mn38Sn12 ve Ni44Nb1Co5Mn40Sn10 manyetik şekil hafızalı alaşımlar ele alınacaktır. Bu malzemelerin seçilmesinin nedeni şu şekilde açıklanabilir. Önceki çalışmamıza göre, Ni44Nb1Co5Mn40Sn10 keskin bir martensitik faz dönüşümüne ve 345 K yakınında büyük mıknatıslanma değişimine (~70 emu/g) sahiptir [Emre vd. 2014]. Martenzit fazının Curie sıcaklığı da 350 K civarındadır, bu nedenle birinci dereceden martenzitik faz dönüşümü ve ikinci dereceden manyetik geçiş birbirine çok yakındır. Ancak Ni45Co5Mn38Sn12 için durum çok farklıdır; burada birinci dereceden martenzitik faz dönüşümü ile ikinci dereceden manyetik geçiş birbirinden çok uzaktır [Emre vd. 2019]. Martensitik geçiş 270 K civarındadır (yine büyük bir mıknatıslanma değişimi ~80 emu/g ile) ve Curie sıcaklığı 350 K civarındadır. Dolayısıyla bu malzemelenin Slat ve Smag arasındaki sıcaklık farkı | Slat - Smag| farklı olacaktır. Bu aşamada ilk adım olarak, tüm sıcaklık aralığında ferromanyetik austenit olması için ODO'nun altında, yani 573 K'de 24 saat ısıl işlem uygulayacağımız Ni45Co5Mn38Sn12 ve Ni44Nb1Co5Mn40Sn10 numuneleri üreteceğiz (manyetik (M) numuneler olarak adlandırılacaktır). Daha sonra bu M numuneleri üzerinde darbeli alanlarda adyabatik sıcaklık değişiminin ölçümünü (adiabatic temperature change in pulsed fields experiments) HZDR’de gerçekleştirmek istiyoruz. Daha sonra, Ni45Co5Mn38Sn12 ve Ni44Nb1Co5Mn40Sn10 alaşımlarını, hem martensitik hem de manyetik geçiş (M&M) sergileyecek malzeme üretmek için ODO'nun üzerinde, yani 24 saat boyunca 1173 K'de ısıl işlemle üreteceğiz. Daha sonra bu malzemeler üzerinde darbeli alanlarda adyabatik sıcaklık değişimi deneyleri (adiabatic temperature change in pulsed fields experiments) gerçekleştirmek istiyoruz. Böylece martensitik geçiş ile manyetik geçiş arasındaki sıcaklık farkının etkisinin ve ters manyetokalorik etkiye kafes ve manyetik katkının daha iyi anlaşılacağına inanıyoruz.