Investigating the structural, magnetic and magnetocaloric properties in B-site Mo-doped La<SUB>1.4</SUB>Ca<SUB>1.6</SUB>Mn<SUB>2-x</SUB>Mo<SUB>x</SUB>O<SUB>7</SUB> (0 ≤ x ≤ 0.3) bilayer manganites
저자
Akshay Kumar ; Kavita Kumari ; Minji Shin ; Seok Hwan Huh ; Bon Heun Koo
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
English
주제어
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
154-154(1쪽)
제공처
Magnetic refrigeration has attracted significant research interest because of having considerable advantages over the conventional gas compression refrigeration. Unlike the conventional gas compression refrigeration, the magnetic refrigeration is a green cooling technology which does not produce the harmful gases. In the present work, controlled substitution of molybdenum (Mo) in place of Manganese (Mn) was performed in La<sub>1.4</sub>Ca<sub>1.6</sub>Mn<sub>2-x</sub>Mo<sub>x</sub>O<sub>7</sub> (x = 0.0, 0.1, 0.2 and 0.3) to modify the magnetic and magnetocaloric behavior of the material. All samples were prepared through the conventional ceramic heating route. XRD profiles of the synthesized compounds revealed the tetragonal structure (I4/mmm) of bilayer Ruddlesden-Popper (R-P) Phase. However, some MoO<sub>3</sub> oxide and/or unidentified peaks in x ≥ 0.2 doped samples emerged along with the R-P phase which suggest the dilution limit on B-Site doping for Mo. Temperature dependent magnetization measurements exhibit ferromagnetic to paramagnetic transitions above the respective transition temperature (TC) of individual compounds. The parent compound displayed second order magnetic phase transition, while the first order transition was observed in the Mo-doped compositions. The maximum change in magnetic entropy (∆S<sub>M</sub><sup>max</sup>) values achieved for x = 0.0, 0.1, 0.2 and 0.3 samples are 2.98 J/kgK, 2.71 J/kgK, 2.64 J/kgK, 2.37 J/kgK respectively at 2.5 T applied field. Among the doped samples highest ∆S<sub>M</sub><sup>max</sup> value was achieved for x = 0.1 sample. For the these compounds the relative cooling power (RCP) slightly increased to 102 J/kg for x = 0.1 sample compared to the parent compound 98 J/kg. RCP values decreased for high Mo-concentrations and reached a lowest value 68 J/kg for x = 0.3 sample. Sufficient structural analysis carried out here suggest that the tetragonal symmetry in the B-site doped bilayer manganites reduced to simple perovskite symmetry above the dilution limit (x ≥ 0.2) thereby rigorously affecting the magnetic and magnetocaloric properties.
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