Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/11147/7206
Title: Determination of the electrocalorinc properties of the ferroelectric (1-x)BaTiO3-Bi(Li1/3Ti2/3 (0?x?0.2) system
Other Titles: Ferroelektrik (1-x)BaTiO3-Bi(Li1/3Ti2/3 (0≤x≤0.2) sisteminin elektrokalorik özelliklerinin belirlenmesi
Authors: Adem, Umut
Çiftçioğlu, Muhsin
Demirtay, Tuğçe
Keywords: Electrocaloric materials
Cooling
Ferroelectric systems
Electrocaloric effect
Morphotropic phase boundary
Issue Date: Dec-2018
Publisher: Izmir Institute of Technology
Source: Demirtay, T. (2018). Determination of the electrocalorinc properties of the ferroelectric (1-x)BaTiO3-Bi(Li1/3Ti2/3 (O≤x≤0.2) system. Unpublished master's thesis, Izmir Institute of Technology, Izmir, Turkey.
Abstract: The aim of this study is to develop electrocaloric (EC) materials for alternative eco-friendly cooling technologies. Considering the dielectric and piezoelectric properties of the (1-x)BaTiO3- xBi(Li1/3Ti2/3)O3 (0≤x≤0.2), this system was selected to study electrocaloric properties due to the presence of morphotropic phase boundary (MBP). The crystal structure of the samples that were synthesized by convential solid state reaction technique were determined by the X-Ray Diffraction experiments. The electrical properties of the ceramics were characterized by temperature-dependent dielectric measurements and the phase transition temperatures of the samples were identified. Temperature-dependent electrical polarization curves were measured for all compositions and electrocaloric temperature change values were calculated with the help of Maxwell equations. Using the dielectric measurements, a phase diagram was obtained. Strain-electric field measurements were done to complement dielectric and polarization measurements. A new antiferroelectric phase was discovered at high temperatures in the samples. As Bi(Li1/3Ti2/3)O3 content is increased, phase transition from the ferroelectric to antiferroelectric phase decreases. Since in the antiferroelectric phase the net polarization is very small, a large polarization change therefore large electrocaloric temperature change is obtained. Highest electrocaloric temperature change (ΔT=0.66 K under 22 kV/cm) is obtained for x=0.03 sample.
Bu çalışmanın amacı, alternatif çevre dostu soğutma teknolojileri için elektrokalorik (EC) malzemeler geliştirmektir. (1-x)BaTiO3-xBi(Li1/3Ti2/3)O3 (0≤x≤0.2) sisteminde, dielektrik ve piezoelektrik ölçümlere göre morfotropik faz sınırı bulunduğundan bu sistem elektrokalorik özellikleri çalışılmak için seçilmiştir. Geleneksel katı hal reaksiyon tekniği ile sentezlenen numunelerin kristal yapısı, X-Işını Kırınımı deneyleriyle belirlenmiştir. Seramiklerin elektriksel özellikleri sıcaklığa bağlı dielektrik ölçümleri ile karakterize edilmiştir ve örneklerin faz geçiş sıcaklıkları belirlenmiştir. Sıcaklığa bağlı elektriksel kutuplanma eğrileri ölçülmüş ve Maxwell denklemlerinin yardımıyla elektrokalorik sıcaklık değişimi değerleri hesaplanmıştır. Dielektrik ölçümler kullanılarak bir faz diyagramı elde edilmiştir. Dielektrik ve polarizasyon ölçümlerini tamamlamak amacıyla gerinim-elektrik alan ölçümleri yapılmıştır. Örneklerde yüksek sıcaklıklarda yeni bir antiferroelektrik faz keşfedilmiştir. Artan Bi(Li1/3Ti2/3)O3 oranıyla ferroelektrik fazdan antiferroelektrik faza geçiş sıcaklığı düşmektedir. Antiferroelektrik fazdaki net polarizasyonun çok küçük olması nedeniyle ferroelektrik antiferroelektrik geçiş sıcaklığında yüksek bir polarizasyon değişimi dolayısıyla yüksek elektrokalorik sıcaklık değişimi elde edilmiştir. En yüksek elektrokalorik sıcaklık değişimi (22 kv/cm altında ΔT=0.66 K) x=0.03 örneğinde elde edilmiştir.
Description: Thesis (Master)--Izmir Institute of Technology, Materials Science and Engineering, Izmir, 2018
Includes bibliographical references (leaves: 80-87)
Text in English; Abstract: Turkish and English
URI: https://hdl.handle.net/11147/7206
Appears in Collections:Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
T001890.pdfMasterThesis8.1 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open
Show full item record

CORE Recommender

Page view(s)

88
checked on Oct 3, 2022

Download(s)

144
checked on Oct 3, 2022

Google ScholarTM

Check


Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.