Synthesis of anthraquinone based electroactive polymers: A critical review

Conducting polymers or synthetic monomers have revolutionized the world and are at the heart of scientific research having a scope of vast diverse applications in many technological fields. The conducting and redox polymers have been investigated as energy storage systems because of their better sustainability, ease of synthesis, and environmental compatibility. Owing to the conducting properties of quinones, they gain too much importance among the researchers. Keeping in view the importance and sustainability of conducting polymers, for the first time, this study compiles a detailed overview of synthetic approaches followed by investigations on electrochemical properties and future directions. This study critically examines the synthetic process of simple monomers, substituted monomers, and polymers of anthraquinone (AQ) under the classification of low- and high-molecular-weight AQ–based derivatives, their working principles, and their electrochemical applications, which enable us to explore their novel possible application in automotive, solar cell devices, aircraft aileron, and biomedical equipment. Irrefutably, we confirm that high-molecular-weight polymeric AQ compounds are best in comparison with low-molecular-weight AQ monomers because they have pre-eminent properties over monomeric systems. Because of the significant properties of AQ, polymeric systems are high demanding and have emerged as a hot topic among the researchers these days. In the current scenario, this study is of immense importance because it identifies and discusses the right and sustainable combination and paves the way to utilize these novel materials in different technologies

Alterations in the magnetic and electrodynamic properties of hard-soft Sr0.5Ba0.5Eu0.01Fe12O19/NixCuyZnwFe2O4 nanocomposites

Hard/soft (H/S) Sr0.5Ba0.5Eu0.01Fe12O19/NixCuyZnwFe2O4 nanocomposites (NCs) were produced via a one-pot sol–gel auto-combustion procedure. Phase and surface analyses were performed using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM). Magnetization measurements for H/S NCs with different x, y, and w ratios were investigated at two different temperatures (300 and 10 K). The M−H curves were not smooth for the different H/S NCs, revealing that the exchange interaction was incomplete. The derivative of the magnetization (dM/dH versus H) exhibited two separate peaks, confirming the non-coupled H/S mixtures. Maximum saturation magnetization (Ms) values of 93.9 and 63.1 emu/g were obtained at 10 and 300 K, respectively, for the H/S Sr0.5Ba0.5Eu0.01Fe11.99O19/Ni0.3Cu0.3Zn0.4Fe2O4 NC, which contained the highest content of Zn and the same contents of Ni and Cu within the soft magnetic phase. The calculated squareness ratios (SQR = Mr/Ms) were less than 0.5, indicating incomplete exchange coupling. The coercive field (Hc) of the produced NCs reached a maximum value of approximately 2485 Oe at 300 K and 2331 Oe at 10 K with a decrease in the Ms values to 56.9 emu/g at 300 K and 78.5 emu/g at 10 K for the H/S Sr0.5Ba0.5Eu0.01Fe11.99O19/Ni0.8Cu0.1Zn0.1Fe2O4 NC, which contained lower fractions of Zn and Cu and the highest fraction of Ni. The reflection/transmission-based waveguide approach was employed to investigate the electrodynamic properties of the H/S NC samples within a frequency band of 7–18 GHz. The reflection and transmission coefficients (S11/S21) were measured using a vector network analyzer (VNA) for the sample placed inside a waveguide. The frequency dispersions of the magnetic permeability and electric permittivity were calculated. © 2021 The Author(s)2020-164-IRMC; King Fahd University of Petroleum and Minerals, KFUPM; Russian Science Foundation, RSF: 21-79-10115This study was supported by the Deanship of Scientific Research of Imam Abdulrahman Bin Faisal University (Dammam, Saudi Arabia) through Grant No. 2020-164-IRMC . The authors also acknowledge support from the Center for Communication Systems and Sensing at KFUPM . Electromagnetic measurements and analysis were partially supported by the Russian Science Foundation (Agreement No. 21-79-10115)

Electric And Magneto-transport Properties Of Magnetic And Superconductive Iron Pnictide And Skutterudite Compounds

Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016Thesis (Ph.D.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2016Süperiletkenlik çalışmaları yüksek sıcaklık malzemelerin keşfinden sonra popülarite kazandı. Kupritler (bakır-oksit sistemler), cıva tabanlı 1223 örnekleri gibi yeni kimyasal bileşiklerin sentezi, yüksek sıcaklık süperiletkenlik araştırmalarında halen ilgi çekmektedirler. Demir tabanlı pniktidler (122 sistemindeki grup V-B elementleri) olarak bilinen malzemeler, yüksek süperiletken faz geçiş sıcaklığına (Tc) sahiptirler ve süperiletkenlik ve manyetizmanın bir arada gözlendiği öncü malzemelerdir. Demir-arsenik (Fe-As) ve bakır-oksit (Cu-O) tabakaları, bir kristal yapıda süperiletkenlik fenomeninin gözlenmesinden sorumlu tabakalar olarak bilinirler. Fe-As örnekleri tabakalı yapıda olmaları, d elektronlarına sahip olmaları ve anti ferromanyetik spin düzenine (AFM) sahip olmaları açısından Cu-O örnekleri ile benzer özelliklere sahiptir. Buna ek olarak demir bir manyetik momente sahiptir ve bu özellik süperiletkenlik-manyetizma ilişkisinde önemli rol oynamaktadır. şimdiye kadar yapılan çalışmalardaki iki fiziksel problem süperiletkenlik faz geçiş sıcaklığı Tc ve süperiletken örneklerin manyetik davranışıdır. Faz geç sıcaklığının yukarı çekilmesi, yüksek sıcaklık süperiletken örneklerin sentezlenmesi için motivasyon sağlamıştır. Manyetik özelliklerin süperiletken örneklerde gözlenmesi, faz geçiş sıcaklığının ayırt edilmesi gibi bazı fiziksel parametrelerinin belirlenmesinde önemli rol oynamaktadır. Sonuç olarak süperiletken örneklerde yeni manyetik düzenlerin oluşturulması, kristal yapıdaki birim hücre değişiklikleri, simetri değişimi ve basınç uygulanması yoluyla süperiletkenlik faz geçiş sıcaklığının yukarı yönde değişmesi olarak karşımıza çıkmaktadır. Manyetik değişikliklerin süperiletkenliği etkilediği bilinmektedir. Manyetik alan çizgilerinin örnekten dışlanması süperiletkenlik mekanizması için çok açık bir kanıttır. Burada bizim odaklandığımız iki fiziksel problem faz geçiş sıcaklığının değişimi ve manyetik özelliklerin etkisidir. Demir pniktid sistemleri üzerinde bir çok çalışma bulunmaktadır. Bunların arasında en bilinen örneklerden olan BaFe2As2 örneği, tetragonal bir yapıya sahiptir ve belli sıcaklıkta tetragonal I4/mmm simetriden ortorombik Fmmm simetriye yapısal faz geçişi göstermektedir. Aynı davranış düşük sıcaklıklarda, kuprit örneklerinde olduğu gibi AFe2As2 (A:Ba, Sr, Ca, vs.) sistemlerinde de gözlenmektedir. Bu tür faz geçişlerine spin yoğunluk dalgası (SDW) geçişi denir ve hem Kuprit lerde hem de demir pniktidlerde gözlenmektedir. Kimyasal bileşimde bir değişimle (elektron ya da deşik katkılanması ) ya da basınç uygulayarak demir arsenik bileşiklerinde süperiletkenlik gözlenebilmektedir. Bu çalışmada AFe2As2 sistemine elektron ya da deşik katkılanarak BaFe2−xPtxAs2 örnekleri hazırlanlanmıştır ve süperiletkenlik gözlenmiştir. Kimyasal bileşimideki değişim Tc’yi etkileyeceği için BaFe2−xPtxAs2 sistemine lantanyum katkılanmıştır. Ve BaFe2−xPtxAs2 serisine ek olarak polikristal Ba1−xLaxFe1.9Pt0.1As2 örnekleri, katı hal kimyasal reaksiyon metoduyla başarılı bir şekilde sentezlenmiştir. Platin ve lantanyum katkılı örnekler ilk defa grubumuzca tek faz olarak sentezlenmiştir. Bu örneklerden elde edilen numuneler Rietveld analizi ile detaylı olarak incelenmiştir. Hedefimiz olan tek faz polikristal örneklerin sentezi başarıyla yapılabilmiştir. Örneklerin yapılan analizinde, birim hücre parametreleri ve simetri grubu literatür ile uyumlu olarak belirlenmiştir. Kimyasal sentez kısmının ardından örneklerin yapısal analizi, X-ışını kırınımı ile yapılmıştır. Sonuçlar FullProf yazılımı ile analiz edilmiştir. Örnekler için X-ışını profili analizi yapılmış ve birim hücre parametreleri belirlenmiştir. Tek faz elde edilen örnekler yayına dönüştürülmüştür. Direnç ölçümleri önce sıvı azot ta, ardından da sıvı helyumda el yapımı bir cam kriyostat yardımıyla yapılmıştır. BaFe2As2 örneğin sıcaklık bağımlılığının literatürde verilen değerlerle uyumlu olduğu görülmüştür. Tetragonal I4/mmm yapıdan ortorombik Fmmm yapıya yapısal faz geçişi hem BaFe2As2 örneğinde hem de örneğinde BaFe1.9Pt0.1As2 görülmüştür. Farklı platin katkılama düzeyleri için süperiletkenlik faz geçiş sıcaklığı (Tc) davranışı, literatürde araştırılmıştır. Platin katkılamanın faz geçiş sıcaklığında x = 0.2 gibi katkılama oranlarına kadar etkili olduğu görülmüştür. x=0 örneği ana materyaldir (BaFe2As2) ve süperiletken değildir. Ama platin katkılı BaFe1.9Pt0.1As2 örneği, platin katkılı diğer örnekler içerisinde en yüksek faz geçiş sıcaklığına sahip örnektir. Bizim çalışmamızda bu örneklerde x=0.3 katkılama düzeyinde bile süperiletkenlik gözlenebilmiştir. Platin katkılı örnekler gibi lantanyum katkılı örnekler de başarılı bir şekilde sentezlenmiştir. Direnç ölçümleri örneklerin tetragonal I4/mmm simetriye sahip birim hücrede katkılama ile süperiletkenlik gözlenebileceğini ortaya koymuştur. Bu örneklerdeki direnç ölçüm sonuçlarımız, açık bir şekilde süperiletkenlik fenomeninin varlığını göstermektedir. Örneklerin manyetik ölçümleri, manyetik alan uygulayarak (FC) ve alansız soğutma (ZFC) deneyleri ile yapılmıştır. Analiz sonuçlarından kritik sıcaklık, kritik akım yoğunluğu, ilinti uzunluğu, (Ginzburg-Landau parametresi olarak ta bilinir), hacim manyetizasyonu ve manyetik duygunluk değerleri elde edilmiştir. Örneklerin manyetik davranışı sıcaklığın bir fonksiyonu olarak gözlenmiştir ve faz geçiş sıcaklıkları belirlenmiştir. Kritik akım yoğunluğu bir süperiletkenin ne kadar yük taşıyabileceği ile ilgili önemli bir özelliktir. Bu parametre literatürde verilen modeller ile yaklaşık olarak hesaplanmıştır. Meissner etkisi görülen M-H ölçümlerinden ilinti uzunluğu z hesaplanmıştır. Sonuçlar, tetragonal yapıya sahip örneklerin katkılanan elementler için birim hücrede kolaylıkla yer alabilmesine olanak tanıdığını, ve süperiletkenlik özelliği gösterdiğini doğrulamıştır. Bu sayede nadir toprak grubu elementlerin tetragonal yapıya katkılanması, bu materyallerin sıfır direnç gösterme ve manyetik alan çizgilerini dışlama gibi özelliklere sahip olabileceklerini göstermişlerdir. Bizim çalışmamızda, platin ve lantanyum ana materyal olan BaFe2As2 örneğine katkılanmıştır ve örnek setlerimiz bu şekilde hazırlanmıştır. Direnç ölçümleri ile uyumlu olarak faz geçiş sıcaklığında ZFC-FC eğrilerinin ayrıldığı görülmüştür. Meissner Etkisi hem platin hem lantanyum katkılı örneklerde görülmüştür. Tüm örneklerde kritik akım yoğunlukları hesaplanmış ve manyetik ölçümlerden elde edilen faz geçiş sıcaklıkları bulunmuştur. Örnekler faz geçiş sıcaklığı olan Tc’nin altında süperiletken bölgededirler. Manyetik alanın fonksiyonu olarak mıknatıslanma (M-H), faz geçiş sıcaklığının altında bu bölgeler için bazı sıcaklıklarda ölçülmüştür. Analiz sonuçları ilinti uzunluklarının hesaplanmasında ve kritik akım yoğunluğu hesaplanmasında kullanılmıştır. M-H eğrilerinden elde edilen veri noktaları kullanılarak interpolasyonla ilinti uzunlukları kabaca hesaplanmış ve nm mertebesinde bulunmuştur. Mıknatıslanma verisi birimi emu/g ’dan, birimsiz manyetik duygunluk verisine dönüştürülmüş ve manyetik duygunluk değerleri elde edilmiştir. ZFC ve FC eğrilerinin y ekseninde -1’e yakın yerlerde sonlanması örneklerin büyük oranda diamagnetik olduğunu göstermektedir. Örnekler genel olarak süperiletkenlik özellik sergilemişlerdir. ZFC-FC ölçümlerinden elde edilen faz geçiş sıcaklıkları, direnç verileri ile uyumludur. Lantanyum katkılı örnekler direnç ölçümleri ve manyetik sonuçların gösterdiği gibi açıkça süperiletkenlik özellik göstermişlerdir. ˙Ince film BaFe2As2 örnekleri hazırlandı ve X-ray kırınımı ölçümleri ile amorf yapı doğrulandı. 4.2-300K arasında sıvı helyumda direnç ölçümü yapıldı. Açık bir şekilde Tc = 6.7K’de süperiletkenlik faz geçişi görüldü. Direncin aniden sıfıra gittiği süperiletkenlik faz geçişi, ilk defa grubumuz tarafından görülmüştür. Bu sonuç oldukça ilginçtir çünkü süperiletkenliğin makroskopik teorisi (BCS), Cooper çiftlenme mekanizması üzerine kuruludur. Bu mekanizma kristal yapılarda görülmektedir. Biz burada süperiletkenlik fenomenini ince film örneklerde görmekteyiz. Bu şekilde dirençte gözlenen ani düşme filamenter süperiletkenlik olarak literatürde prensipte görülmüştür. Bizim bu çalışmadaki farkımız ince filmlerde düzensizlik üretmemiz ve bu ince filmi amorf olarak elde etmemizdir. Bu işlem basit bir flaş buharlaştırma sisteminde vakum altında gerçekleştirilmektedir. Bu sonuç yöntem itibariyle önemlidir çünkü benzer örnekler sadece moleküler ışın büyütme yöntemi (MBE) ile elde edilebilmektedir. Laboratuvarımızda bu tür imkanlar bulunmadığından bu filmleri hazırlayabilmemiz, ölçüm yapmamıza imkan tanımıştır. Bazı çalışmalar, hem ince filmlerde hem toz örneklerde basınç altında süperiletkenlik gözlenebildiğini göstermiştir. Biz, çalışmamızda basınç olmadan normal koşullarda ince filmlerde süperiletkenlik gözleyebilmekteyiz. Bu sayede amorf yapıda elde edilen düzensizlik süperiletkenliği tetiklemek için kullanılan yöntemlerden biri olabilir. Örneklerin manyetik karakterizasyonu halen devam etmektedir ve uygun bir dergide yayınlanacaktır. Süperiletken örnekleri hazırlamada herhangi bir başarısızlığa önlem olarak antimon katkılı örnekler hazırlandı. ˙Ilk önce BaFe4Sb12 örneği hazırlandı ve karakterize edildi. Bu örnek literatürde skutterudite örneği olarak bilinir ve termoelektrik olarak verimli bir malzemedir. Çalışmanın bu kısmında kimyasal sentezi başarılı olan örneklerde, termoelektrik ve manyetik özellikler incelenmek üzere platin katkılı BaFe4−xPtxSb12 (x = 0, 0.1, 0.2) örnekleri hazırlandı. Termoelektrik (TE) malzemeler, genellikle çoğu atmosfere yayılan ısı enerjisinin bir kısmını elektrik enerjisi olarak geri kazanmada kullanışlı malzemelerdir. Bir termoelektrik üretecin verimliliği, doğrudan ZT = S2sT/k şeklinde tanımlanan ZT değerine bağlıdır. Burada S Seebeck katsayısı, s elektriksel iletkenlik ve k toplam termal iletkenlik (k = ke + kL olup, burada ke:elektronik katkı ve kL:örgü katkısı) ve T mutlak sıcaklığı ifade etmektedir. Verimli termoelektrik malzemeler, yüksek elektriksel iletkenliğe, yüksek Seebeck katsayısına ve düşük termal iletkenliğe sahiptir. Katkılı skutterudit bileşikler, bu özellikleri karşılamaktadır. Bu bileşiklerin termoelektrik ve magnetik özelliklerini iyileştirmek (özellikle ZT değeri) ve düşük sıcaklıklarda davranışlarını karakterize etmek amacıyla deneysel ve teorik bir çok çalışma yapılmıştır. RT4M12 formülüne sahip katkılı skutterudite bileşikler (burada R = alkali toprak ve nadir toprak elementlerini, T = Fe, Ru, ve Os , M = P, As, ve Sb ’u temsil etmektedir), hem termoelektrik özellikleri için hem de ilginç manyetik özelliklerinden dolayı ayrıntılı olarak çalışılmıştır. RT4M12 örnek ailesine ait bir çok çalışma olmasına rağmen, manyetik ve termoelektrik özellikleri arasındaki ilişkiyi anlamaya yönelik çalışmalar halen yetersizdir. Bu çalışmada skutterudite bileşiklerine platin katkılanarak BaFe4−xPtxSb12 (x = 0, 0.1, 0.2) örneklerinin sentezlenmesi amaçlanmış, düşük sıcaklık manyetik özelliklerin ve termoelektrik özelliklerin karakterize edilmesi üzerinde durulmuştur. X-ray kırınımı, direnç, manyetik ölçümler, Seebeck katsayısı ve termal iletkenlik ölçümleri yapılmıştır. Sıcaklığa bağlı direnç tüm örneklerin 4.2 - 300 K aralığında yarı metalik davranış gösterdiğini sergilemektedir. Platin katkısına bağlı olarak dirençdeki artış, çeşitli saçılma mekanizmalarının (spin dalgalanmaları, Kondo safsızlıkları ya da azalan deşik konsantrasyonu ) varlığı olarak öngörülmüştür. Spin dalgalanma mekanizmasının bir sonucu olarak kristal yapıda deformasyondan kaynaklanan 2-50 K arası logaritmik dirençte sıcaklığa bağlı kondo minimum gözlenmiştir. Seebeck katsayısındaki yerel minimum ve maksimum, bu materyallerde spin dalgalanma efekti veya paramagnon sürüklenme etkisine bağlı olarak gözlenmiştir. x = 0.1 ve x = 0.2 örnekleri için para manyetik durumdan manyetik duruma iki geçiş gözlenmiştir. Tc = 48 K’de gerçekleşen bu geçiş, kısa erimli manyetik düzenden uzun erimli manyetik düzene doğru gözlenmiştir. Platin katkılı olmayan örnekte para manyetik bölgeden uzun erimli bölgeye sadece bir geçiş görülmektedir. Termal iletkenliğin sıcaklığa bağlı analizinde, toplam termal iletkenliğin büyük kısmının örgü tarafından baskılandığı görülmüştür. Sıcaklığa bağlı Seebeck katsayısında, dirençte yerel maksimum ve minimumlar, Kondo minimumu şeklinde gözlenmiştir. Manyetik ve termoelektrik özelliklerin platin katkılı BaFe4−xPtxSb12 (x = 0, 0.1, 0.2) örneklerde spin dalgalanmasına bağlı olarak gerçekleştiği düşünülmektedir.Superconductivity has gained its popularity after the high Tc materials have been explored. Cuprates (copper-oxide systems) and Hg based 1223 systems still have research interest allowing to examine new chemical compounds for high Tc superconductors (HTS). Unconventional materials such as Fe-based pnictides (group V-B elements in 122 systems) are frontier compounds in which magnetism and superconductivity can be observed together in these materials, presenting them as an option for high Tc superconductors. Iron-arsenide (Fe-As) and copper-oxide (Cu-O) layers in the structure of a crystal are responsible for the superconductivity phenomenon observed in these systems. Fe-As system has similar properties with Cu-O like having d electrons, layered structures and antiferromagnetic (AFM) spin ordering and they are still earning interest. In addition to this, iron has a magnetic moment which plays a key role in superconductivity-magnetism colleration. Up to now, two physical problem in our study are the superconducting phase transition temperature Tc and magnetic behavior of superconducting materials. Lattice changes, symmetry breaking in the unit cell, applying pressure are some of reasons that shift Tc up or down. For the magnetic behavior of superconductive samples, establishment of a new magnetic ordering is key parameter under the Tc. Magnetic changes are said to be affect superconductivity. The exclusion of magnetic field lines by Meissner effect is a clear evidence for superconductive mechanism. Our study here is focused on iron pnictide compounds on the basis of these two physical problem. The most popular iron pnictide systems are Fe-As based ones. The material BaFe2As2 has a tetragonal structure and it goes a structural phase transition from tetragonal I4/mmm to orthorhombic Fmmm lattice. Same behaviors are found in AFe2As2 (A:Ba, Sr, Ca, etc.) systems at low temperatures like in cuprates. This kind of phase transition is named as spin density wave (SDW) transition and it is valid for both cuprates and iron-pnictides. A chemical change in composition with a dopant or applying pressure results magnetic transition in Fe-As compounds and thereby superconductivity emerges. By doping electron or hole to a AFe2As2 system like BaFe2−xPtxAs2 , superconductivity can be observed. Since the change in chemical composition may effect the Tc, Lanthanum is doped to the BaFe2−xPtxAs2 system. And a new serie of Ba1−xLaxFe1.9Pt0.1As2 polycrystalline samples are successfully synthesized by a solid-state reaction method. The synthesis of Pt and La doped compounds was physically remarkable since some of them are synthesized for the first time. Data obtained from those samples are investigated in detail by Rietveld refinement. Our target to produce "single phase" polycrystalline samples is achieved successfully. Unit cell parameters and symmetry group of samples are determined in agreement with the literature. Structural analyses of samples are made by X-Ray diffraction after the chemical synthesis part. Results are analyzed by FullProf software. Profile matching are done for whole samples and structural parameters are determined. Some samples are found single phase in which we published in the articles during our study. Resistivity measurements are performed with the liquid nitrogen followed by liquid helium by the help of a hand made glass cryostat. It is seen that the temperature dependence of the resistivity for the parent sample, BaFe2As2 exhibits the same behavior including a very close match to reported values given in the literature. The structural phase transitions from tetragonal I4/mmm to orthorhombic Fmmm lattice in BaFe2As2 and BaFe1.9Pt0.1As2 samples are observed. Temperature dependent transition is compatible with the corresponding phase changes observed at XRD measurement, which is known to be tetragonal at room temperature. Superconductive phase transition temperature, Tc for the samples in different Pt doping levels is investigated in the literature. It is found that Pt doping is effective on the change of Tc at lower doping rates like x = 0.2. x=0 sample is the parent sample (BaFe2As2) in which it is not superconductive but the BaFe1.9Pt0.1As2 sample has the highest value in Pt doped group for phase transition temperature, Tc. In addition to the literature, we revealed that superconductivity can be observed even in x=0.3 doping rates in such materials. Lanthanum doped samples are successfully synthesized in addition to the Pt doped ones. And resistivity measurements are showed that superconductivity still can be observed in such tetragonal I4/mmm systems. Resistivity of these samples are showed a clear evidence for superconductivity that our results approve. The magnetic measurements of materials are done by measuring zero field cooling (ZFC) and field cooling (FC) curves. Critical temperature, critical current density, coherence length (also known as Ginzburg-Landau parameter), volume magnetization and magnetic susceptibility values are obtained from the analysis. Magnetization behavior of samples are observed as a function of temperature and phase transition temperatures are determined. The critical current density, which is remarkable sign for how much charge a superconductor can carry, is estimated by models given in the literature. Coherence length is calculated from the M-H curves (from the Meissner effect observed in these samples). Results show that samples based on a tetragonal structure are convenient to be a host material for the superconductive behavior. This means the doping of rare-earth ions to those samples provide materials that have characteristic properties like showing zero resistivity and the exclusion of magnetic field lines. In our study, platinum and lanthanum are doped to our host material, BaFe2As2; and new sample sets are prepared. It is seen that ZFC-FC curves are separated in the phase transition temperature, Tc, showing superconductive behavior compatible with the resistivity measurements. Meissner effect is observed in both platinum and lanthanum doped samples. Critical current densities are calculated from the magnetic measurements and phase transition temperatures are determined. The samples are in superconducting regime where their temperatures are lower than the Tc. M versus H curves are measured in several temperatures in this regime below the phase transition temperature. Analysis of the results helped us to calculate coherence length z for the samples by obtaining Hc readings at different measurement temperatures. From the M-H curves of samples measured below the Tc, lines are extrapolated to T=0 K and coherence lengths are found in nm range. By transforming magnetization from emu/g to volume magnetization, susceptibility for the samples are obtained in terms of magnetization data. The termination of ZFC and FC curves in to close values to -1 in y axis, shows that samples are mostly diamagnetic with a high volume fraction. Samples are mostly presented superconductivity in general. Phase transition temperatures found from ZFC-FC curves are compatible with the resistivity data. La doped samples are showed a clear evidence for superconductivity that both resistivity and magnetic results approve. Thin films of BaFe2As2 sample is prepared and the amorphous structure is proved by the XRD measurement. Resistivity of sample is measured between 4.2-300K at liquid He. A phase transition at Tc = 6.7K is seen clearly with reproducible experiments which is very similar to a superconductive phase transition. We observe superconductivity for the first time in an amorphous thin film. This result is interesting because current macroscopic theory of superconductivity is based on Cooper pairing mechanism. The drop of resistivity down to zero obeys filamentary superconductivity that is seen in literature in principle. The difference in our study is that we create a disorder in material and it is amorphous. This process is realized in a simple flash evaporation system under vacuum. This is important because same kind of samples are produced in molecular beam epitaxy (MBE) or similar systems that we are not able to. Some studies are reported that both in bulk and thin film samples, showing that it is possible to apply pressure to the system and create disorder. This method is a way in order to trigger the superconductivity in such systems. For the first time, we observe the superconductivity in an amorphous thin film above the liquid He temperature, at ambient conditions. Magnetic characterization of this sample still continues and results will be presented in an appropriate publisher. In case of any failure in preparing superconducting samples, antimony doped compounds are prepared. BaFe4Sb12 sample is prepared first. This sample is known as skutterudite compound in literature and it is thermoelectrically efficient. Since the synthesis was successful, the thermoelectric and magnetic properties of Pt substituted BaFe4−xPtxSb12 (x = 0, 0.1, 0.2) compounds were investigated in this part of study. Thermoelectric (TE) materials are available to capture a part of wasted energy that is rejected to atmos

An anthraquinone-functionalized reduced graphene oxide as electrode material for rechargeable batteries

The use of electro-active organic compounds as electrode materials in rechargeable batteries has been a very active research topic due to their high theoretical capacity, availability of various redox potentials depending on the electro-active group, ease of modification of properties, and improved safety. However, the issue of solubility in electrolytes limits their applications in batteries. The most common solutions for this problem involve incorporation of these organic molecules into the insoluble polymeric structures and trapping of these inside porous carbon materials. Here, we have demonstrated the covalent attachment of anthraquinone (AQ) derivatives via nitrene chemistry onto reduced graphene oxide (RGO) as another alternative. The successful synthesis of the RGO functionalized with anthraquinone groups (RGO-AQ), and its utilization as cathode materials in Li-batteries have also been demonstrated. The cells with RGO-AQ used as cathode materials initially discharged 126 mA h/g when cycled between 1.8 and 3.2 V at the rate of 5.35 mA/g in LiPF6/EC:DEC (1:1) electrolyte, and discharged 185.7 mA h/g when cycled between 13 and 3.6 V against Li metal at the rate of 6.0 mA/g in LiCIO4/PC electrolyte. (C) 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved

The effect of reduced dose of GnRH Administered at the time of insemination on pregnancy rate in lactating dairy cows

Çalışma laktasyondaki ineklerde tohumlama anında uygulanan GnRH dozunun yarıya indirilmesinin gebelik oranı üzerine etkisini belirlemek amacıyla yapıldı. Araştırmada yaşları 3-6 arasında değişen, postpartum 80-120 günler arasında olan ve klinik olarak herhangi bir reprodüktif probleme rastlanılmayan 50 Holstayn ırkı inek kullanıldı. İneklerin östrüs göstermeleri için herhangi bir hormonal uygulama yapılmadı. Çalışma süresince östrüs belirtileri gösteren ineklerin ovaryum muayeneleri 6-8 MHz lineer problu real-time ultrason ile yapıldı ve ovaryumdaki mevcut foliküllerin çapı kaydedildi. Daha sonra bir gruba (grup I, n=25) suni tohumlama (ST) anında bir gonadotropin salgılatıcı hormon (GnRH) analoğu olan Buserelin asetat (Receptal®, İntervet) 2.5 mL kas içi uygulandı. Diğer gruba (grup II, n=25) ise ST anında 1.25 mL Buserelin asetat kas içi uygulandı. Folikül çapları grup I ve II'de sırasıyla 12.28±0.37 mm, 12.24±0.44 mm olarak kaydedildi. Gebelik oranları grup I ve II'de sırasıyla %80 (20/25), %72 (18/25) olarak belirlendi (P>0.05). Sonuç olarak, ineklerde gebelik oranlarının artırılması amacıyla ST sırasında uygulanan GnRH'nın dozunun yarıya indirilmesinin gebelik oranlarını etkilemediği görüldüThis study was carried out to determine the effect of reducing half dose of GnRH performed immediately at the time of artificial insemination on pregnancy rate in lactating dairy cows. The study was conducted on 50 Holstein cows aging between 3-6 years old, and on 80-120 days postpartum without reproductive problems. No hormonal application was carried out for ensuring estrous in cows. The ovarian examinations of the cows showing estrous symptoms were performed by real-time ultrasound with 6–8 MHz lineer probe and the diameters of the follicles were recorded. The cows in Group I (n=25), a gonadotropin releasing hormone (GnRH) analogue, buserelin acetate (Receptal®, İntervet) recieved 2.5 ml of GnRH intramucularly just at the time of artificial insemination. Group II recieved 1.25 mL of GnRH, intramuscularly immediately at the same time. The diameters of follicles at the time of inseminations were detected as 12.28±0.37 mm, 12.24±0.44 mm in the group I and group II respectively. The pregnancy rates were 80% (20/25) and 72% (18/25), in group I and group II respectively (P>0.05). It was concluded that reducing the half dose of GnRH, which is performed to increase the pregnancy rate in cows immediately at the time of insemination, did not affect the pregnancy rat

Thermoelectric and Magnetic Properties of Pt-Substituted BaFe<inf>4</inf><inf>-</inf><inf>x</inf>Pt<inf>x</inf>Sb<inf>12</inf> Compounds

BaFe4-xPtxSb12 (x = 0, 0.1, 0.2) compounds were prepared by melting and annealing, followed by a spark plasma sintering method. Low-temperature thermoelectric and magnetic properties were investigated based on Seebeck coefficient, electrical and thermal conductivity and magnetization measurements. The structural properties of BaFe4-xPtxSb12 (x = 0, 0.1, 0.2) compounds were ascertained by powder x-ray diffraction analysis, confirming that all samples have a main phase of a skutterudite structure with the space group Im (3) over bar. The lattice parameters obtained, 9.202(5), 9.199(5) and 9.202(1) angstrom for x = 0, 0.1 and 0.2, respectively, were found consistent with literature. The Seebeck coefficient sign shows that holes are dominant carriers in all compounds. The local maximum Seebeck coefficient was observed around 50 K which may be a trace of paramagnon-drag effect of charge carriers. Thermal conductivity and electrical resistivity measurements were carried out between 4.2 K and 300 K. Temperature dependence of electrical resistivity reflects that all samples show semi-metallic behavior in our temperature range of 4.2-300 K. Samples for x = 0.1 and x = 0.2 show Kondo-like behavior. In magnetization measurement, we observe that there are two successive magnetic transitions in Pt-substituted compounds; however, there is only one (transition from a paramagnetic state to long-range magnetic ordering) in Pt-free compounds. In Pt-substituted compounds, the first transition appears at T-c = 48 K. In addition, the second transition is observed at T-irr = 30 K where an intermediate state is observed before the magnetic ordering transforms to an irreversible ferromagnetic state. We concluded that Pt substitution on the Fe side effectual on the thermoelectric and magnetic properties of BaFe4-xPtxSb12 (x = 0, 0.1, 0.2) compounds

Fracture structure and thermoelectric enhancement of Cu2Se with substitution of nanostructured Ag2Se

Recently, copper chalcogenides have attracted great attention due to their potential application for mid- to high-temperature thermoelectric power generation. In this work, we report the thermoelectric properties of Cu2Se compounds with different sample preparation processes and the inclusion of a nanoscale Ag2Se powder synthesized with a unique wet chemistry procedure. The Cu2Se compounds were prepared by solid state reaction (SSR), fast quenching (FQ) and mechanically alloyed with nanostructured Ag2Se (NM) followed by hot pressing. High temperature transport properties were assessed by the Seebeck coefficient, electrical conductivity and thermal conductivity measurements. Structural characterization demonstrates that the nano-Ag2Se included sample is multi-phase with several nanoscale features not seen in the Cu2Se samples prepared in the standard method. As a result, the Cu2Se-NM sample possesses a miniscule thermal conductivity, with values as low as 0.5 W m(-1) K-1. Fortunately, the nano-inclusions present in the Cu2Se-NM sample do not significantly disrupt electronic transport, preserving the power factor at a consistently high value over a broad range of temperatures. Consequently, the nano-Ag2Se included sample exhibits large average ZT values and a maximum of 1.85 at 800 K that rivals some of the best thermoelectrics currently available. Here, we present microstructural and transport evidence that the wet chemistry technique implemented in our study enables the optimization of thermoelectric performance in superionic conductor Cu2Se

Structural, optical and magnetic properties of Tb3+ substituted Co nanoferrites prepared via sonochemical approach

This paper emphasizes the structure, morphology, optical, and magnetic properties of sonochemically prepared terbium-substituted cobalt ferrite nanoparticles, CoTbxFe2-xO4 (0.00 ? x ? 0.10). The formation of cubic spinel nanosized ferrite structure was confirmed by X-ray diffraction (XRD), Field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy. The crystallites sizes were found in the range of 11–14 nm. Ultraviolet–visible percentage diffuse reflectance investigations were performed on pristine and Tb3+-doped cobalt spinel ferrite CoFe2O4 nanoparticles. The direct energy band gap (Eg) values were determined by applying the Kubelka–Munk theory and Tauc plots were found to be in a narrow band range of 1.37–1.44 eV. Analyses of magnetization versus the magnetic field (M(H)) were performed. The magnetic parameters, including the saturation magnetization (Ms), squareness ratio (SQR = Mr/Ms), magnetic moment (nB), remanence (Mr), and coercivity (Hc) were evaluated. The M(H) curves exhibited a soft ferrimagnetic nature. It was demonstrated that the Tb3+ substitutions strongly influenced the magnetization data. Indeed, the Ms, Mr, Hc, and nB values decreased with increasing Tb3+ substitution. © 2019 Elsevier Ltd and Techna Group S.r.l.Deanship of Scientific Research, King Saud University: 2018-209-IRMC, 2017-576-IRMCThis study was supported by the Deanship of Scientific Research (project applications 2017-576-IRMC and 2018-209-IRMC ) of Imam Abdulrahman Bin Faisal University (Saudi Arabia)

Sonochemical Synthesis of CoFe2-xNdxO4 Nanoparticles: Structural, Optical, and Magnetic Investigation

This investigation deals with CoFe2-xNdxO4 (x ? 0.2) nanoparticles (NPs) fabricated by sonochemically. The purity of all products was verified via X-ray powder diffraction. The crystallite size of the samples was calculated as less 12 nm. The spectral analyses also confirmed the presence of spinel ferrites. Both morphology and chemical purity of the spinel ferrite systems were confirmed by SEM, EDX, and elemental mapping analyses. The analyses of magnetization versus applied magnetic field, M(H), were performed. The following magnetic parameters like saturation magnetization Ms, squareness ratio (SQR = Mr / Ms), magnetic moment nB, coercivity Hc, and remanence Mr have been evaluated. The M(H) curves revealed the soft ferromagnetic nature for all CoFe2-xNdxO4 NPs. It is showed that the Nd3+ substitutions significantly affect the magnetization data. A decreasing trend in the Hc, Ms, nB, and Mr values was detected with Nd3+ substitution. © 2019, Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature