Published March 31, 2020 | Version v1
Publication Open

Theoretical Insights into the Stability of Perovskite Clusters by Studying Magnetization and Magnetocaloric Effect of Nd0.6Sr0.4MnO3 Compound at Room Temperature

Creators

  • 1. University of Kairouan
  • 2. University of Sfax
  • 3. Joseph Fourier University
  • 4. Institut Néel
  • 5. French National Centre for Scientific Research

Description

Abstract The Nd 0.6 Sr 0.4 MnO 3 sample has been synthesized by the solid-state reaction. In this research paper, structural, morphological, magnetic and magnetocaloric properties are reported. The refinement by Fullprof has revealed the coexistence of both Pnma orthorhombic and R-3c rhombohedral phases. The obtained magnetic results show a paramagnetic–ferromagnetic transition at T C = 245 K. The magnetocaloric effect was estimated from the magnetic isotherms. We can estimate that the magnetic entropy change (Δ S ) values by the Hamad theory are very close to those obtained using the classical Maxwell relation. Under an applied field 5 T, the maximum of the magnetic entropy change (Δ S ) max and the relative cooling power is found to be 3.68 J/kg K and 216.03 J/kg, respectively. The obtained values are compared with those of some other reported manganite and show that our compound could be a promising candidate for magnetic refrigeration. Finally, the construction of the universal curve of the magnetic entropy change confirmed the studied manganite undergoes a second-order magnetic phase transition.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص تم تصنيع عينة Nd 0.6 Sr 0.4 MnO 3 بواسطة تفاعل الحالة الصلبة. في هذه الورقة البحثية، يتم الإبلاغ عن الخصائص الهيكلية والمورفولوجية والمغناطيسية والمغناطيسية. كشف التنقيح الذي أجرته Fullprof عن التعايش بين مرحلتي Pnma المعينية و R -3c المعينية. تُظهر النتائج المغناطيسية التي تم الحصول عليها انتقالًا مغناطيسيًا مكافئًا مغناطيسيًا عند T C = 245 K. تم تقدير التأثير المغناطيسي الكالوري من المتساويات الحرارية المغناطيسية. يمكننا تقدير أن قيم التغير في الإنتروبيا المغناطيسية (Δ S ) من خلال نظرية حمد قريبة جدًا من تلك التي تم الحصول عليها باستخدام علاقة ماكسويل الكلاسيكية. تحت حقل مطبق 5 طن، تم العثور على الحد الأقصى لتغير الإنتروبيا المغناطيسية (Δ S ) كحد أقصى وقوة التبريد النسبية 3.68 جول/كجم كلفن و 216.03 جول/كجم، على التوالي. تتم مقارنة القيم التي تم الحصول عليها مع تلك الخاصة ببعض المنغنيت الأخرى المبلغ عنها وتظهر أن مركبنا يمكن أن يكون مرشحًا واعدًا للتبريد المغناطيسي. أخيرًا، أكد بناء المنحنى العام لتغير الإنتروبيا المغناطيسية أن المنغنيت المدروس يخضع لانتقال في الطور المغناطيسي من الدرجة الثانية.

Translated Description (French)

Résumé L'échantillon de Nd 0,6 Sr 0,4 MnO 3 a été synthétisé par la réaction à l'état solide. Dans cet article de recherche, les propriétés structurelles, morphologiques, magnétiques et magnétocaloriques sont rapportées. Le raffinement par Fullprof a révélé la coexistence des phases rhomboédriques Pnma orthorhombique et R-3c. Les résultats magnétiques obtenus montrent une transition paramagnétique-ferromagnétique à T C = 245 K. L'effet magnétocalorique a été estimé à partir des isothermes magnétiques. Nous pouvons estimer que les valeurs de changement d'entropie magnétique (Δ S ) par la théorie de Hamad sont très proches de celles obtenues en utilisant la relation classique de Maxwell. Sous un champ appliqué 5 T, le maximum du changement d'entropie magnétique (Δ S ) max et de la puissance de refroidissement relative est respectivement de 3,68 J/kg K et 216,03 J/kg. Les valeurs obtenues sont comparées à celles de certains autres manganites rapportés et montrent que notre composé pourrait être un candidat prometteur pour la réfrigération magnétique. Enfin, la construction de la courbe universelle du changement d'entropie magnétique a confirmé que le manganite étudié subit une transition de phase magnétique de second ordre.

Translated Description (Spanish)

Resumen La muestra de Nd 0.6 Sr 0.4 MnO 3 ha sido sintetizada por la reacción en estado sólido. En este trabajo de investigación se reportan propiedades estructurales, morfológicas, magnéticas y magnetocalóricas. El refinamiento de Fullprof ha revelado la coexistencia de las fases ortorrómbica Pnma y romboédrica R-3c. Los resultados magnéticos obtenidos muestran una transición paramagnético-ferromagnética a T C = 245 K. El efecto magnetocalórico se estimó a partir de las isotermas magnéticas. Podemos estimar que los valores de cambio de entropía magnética (Δ S ) por la teoría de Hamad están muy cerca de los obtenidos utilizando la clásica relación de Maxwell. Bajo un campo aplicado de 5 T, se encuentra que el máximo del cambio de entropía magnética (Δ S ) max y la potencia de enfriamiento relativa es de 3.68 J/kg K y 216.03 J/kg, respectivamente. Los valores obtenidos se comparan con los de algún otro manganito informado y muestran que nuestro compuesto podría ser un candidato prometedor para la refrigeración magnética. Finalmente, la construcción de la curva universal del cambio de entropía magnética confirmó que el manganito estudiado experimenta una transición de fase magnética de segundo orden.

Files

s10909-020-02447-w.pdf.pdf

Files (1.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:de5702db5a8f54d126247fa7b3ccb6ba
1.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
رؤى نظرية حول استقرار مجموعات البيروفسكايت من خلال دراسة المغنطة والتأثير المغنطيسي لمركب Nd0.6Sr0.4MnO3 عند درجة حرارة الغرفة
Translated title (French)
Aperçus théoriques de la stabilité des amas de pérovskite en étudiant la magnétisation et l'effet magnétocalorique du composé Nd0.6Sr0.4MnO3 à température ambiante
Translated title (Spanish)
Conocimientos teóricos sobre la estabilidad de los grupos de perovskita mediante el estudio de la magnetización y el efecto magnetocalórico del compuesto Nd0.6Sr0.4MnO3 a temperatura ambiente

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3014117727
DOI
10.1007/s10909-020-02447-w

Is supplement to
https://openalex.org/W3123328487 (Other)
https://openalex.org/W2888836246 (Other)
https://openalex.org/W2387500470 (Other)
https://openalex.org/W2062622733 (Other)
https://openalex.org/W2045040942 (Other)
https://openalex.org/W2043181894 (Other)
https://openalex.org/W1651180088 (Other)
https://openalex.org/W1577754538 (Other)
https://openalex.org/W1413391404 (Other)
https://openalex.org/W1141056291 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Tunisia

References

  • https://openalex.org/W1519042201
  • https://openalex.org/W1658029905
  • https://openalex.org/W1702774056
  • https://openalex.org/W1970140794
  • https://openalex.org/W1975892438
  • https://openalex.org/W1978205657
  • https://openalex.org/W1980624489
  • https://openalex.org/W1981337594
  • https://openalex.org/W1981647091
  • https://openalex.org/W1982015828
  • https://openalex.org/W1982663127
  • https://openalex.org/W1984004816
  • https://openalex.org/W1987200459
  • https://openalex.org/W1997085431
  • https://openalex.org/W1998358942
  • https://openalex.org/W2000322030
  • https://openalex.org/W2010150118
  • https://openalex.org/W2014185951
  • https://openalex.org/W2014366550
  • https://openalex.org/W2014407101
  • https://openalex.org/W2024950292
  • https://openalex.org/W2028431290
  • https://openalex.org/W2032217926
  • https://openalex.org/W2037183031
  • https://openalex.org/W2038831313
  • https://openalex.org/W2039200501
  • https://openalex.org/W2044121546
  • https://openalex.org/W2048235845
  • https://openalex.org/W2061731281
  • https://openalex.org/W2062324746
  • https://openalex.org/W2064666091
  • https://openalex.org/W2067588042
  • https://openalex.org/W2072156036
  • https://openalex.org/W2073058555
  • https://openalex.org/W2074372458
  • https://openalex.org/W2074978584
  • https://openalex.org/W2085936420
  • https://openalex.org/W2090417992
  • https://openalex.org/W2098603644
  • https://openalex.org/W2200102389
  • https://openalex.org/W2323853333
  • https://openalex.org/W2464218663
  • https://openalex.org/W2527140103
  • https://openalex.org/W29345019
  • https://openalex.org/W311126878
  • https://openalex.org/W91825506