Yüksek basınç altında elektriksel iletkenlik ölçümü
The measurement of electrical conductivity under the high pressure
Yazar: MUSTAFA GÜRBÜZ
Danışman: DOÇ.DR. ENGİN ÖZDAŞ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Yüksek basınç = High pressure

Özet:
Bu tez çalışması kapsamında bazı metal katkılanmış bor, karbon ve borkarbontabakalı bileşiklerinin düşük sıcaklık ve yüksek basınç altında taşınımözelliklerinde meydana gelecek değişiklerin incelenmesi amacıyla düşük sıcaklıkyüksekbasınç elektriksel direnç ölçüm düzeneğinin kurulması hedeflenmiştir.Yüksek basınç, kimyasal değişikliğe gerek kalmadan örgü parametrelerinindeğişimini sağlaması nedeni ile elektron-fonon etkileşimini kolaylıkla değiştirmeyisağlayan önemli bir gereçtir ve böylelikle, özellikle üstüniletken malzemelerdekielektron-fonon etkileşimine bağlı olan temel fiziksel özellikleri sorgulamayıkolaylaştırmaktadır.Tez çalışmalarının ilk döneminde yüksek basınç yaratılması, elmas örslü hücreiçine örnek yüklenmesi ve yakut floresansı yöntemi ile yüksek basınç kalibrasyonuüzerinde deneyim elde edildi. Bu süreç sonrasında, düşük sıcaklık ve yüksekbasınçta elektriksel direnç ölçümü amaçlandığından farklı kontak türleri vegeometrileri üzerinde çalışıldı. Uygun elektrilsel kontak için çeşitli geometrilerdeforfor-bronz tel, gümüş boya ve altın şeritler denemiştir. Deneysel sonuçlaradayanarak, yüksek basınç altında dört nokta yöntemiyle elektriksel direnç ölçümüiçin kübik bor-nitrit kaplı rhenium conta üzerine altın şerit kullanımı benimsenmiştir.Geliştirilen deneysel tekniklerin kullanımıyla MgB2 bileşiğinde yüksek basıncınelektonik yapı üzerindeki ve geçiş sıcaklığı Tc üzerindeki etkileri, 2.35-9.14 GPabasınç aralığında düşük sıcaklıklarda araştırılmıştır. Sonuçlar, MgB2'ınüstüniletkenlik geçiş sıcaklık değerinin, basınç etkisinde azaldığını göstermiştir.Anahtar Kelimeler: Elmas örslü hücre, yakut floresansı, yüksek basınç, MgB2,GPa, metal conta

Abstract:
In the scope of this study, it was purposed to set an high pressure electricalresistance measurement system in order to investigate the effect of high pressureand low temperature on the electrical transport properties of some metalintercalated boride, carbide and borocarbide compounds. High pressure is thevery effective tool which creates considerable changes on the lattice parametersand electron-phonon interactions. Because of this effect high pressure simplfy toexamine pressure dependence of the physical properties of the materials,especially superconductors.Within the first period of thesis, experiences about the high pressure generation,material loading into the pressure cell and calibration of the generated pressurewith the ruby florescence method were acquired. After these experimental stages,different elecrical contact types and geometries were investigated to realize thehigh pressure electrical resistance measurements at low temperatures. Phosforbronzewire, silver paste and gold strip electrical leads in various geometries wereattempted as contacts materials. On the basis of the results of these experiments,gold strip contact technique on the cubic-BN coated Rhenium gasket wasestablished for the effective four probe electrical resistance measurements underhigh pressure.Using this developed experimental technique, the effects of the high pressure onthe electrical properties and superconducting transition temperature of MgB2compound were studied in (2.35-9.14) GPa pressure range at low temperatures.The results showed that as the pressure on the sample increased, Tc shifted tolower temperatures as well.Keywords: Diamond Anvil Cell, ruby florescence, high pressure, MgB2, GPa,metal gasket