Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2-xSmxCu3Oy süperiletkenine Sm2O3 katkısının etkileri
The effect of Sm2O3 doping on Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2-xSmxCu3Oy superconductors
Yazar: MUSTAFA YILMAZLAR
Danışman: PROF. DR. EKREM YANMAZ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2002
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Genleşme katsayısı = Expansion coefficient ; Katıhal reaksiyon yöntemi = Solid state reaction method ; Samaryum = Samarium ; Süper iletkenler = Superconductors ; Vickers sertliği = Vickers hardness

Özet:
ÖZET Bu çalışmada, Biı.6Pbo.4Sr2Ca2-xSmxCu30y örnekleri katıhal tepkime yöntemi kullanılarak üretildi. Hazırlanan örneklerin özellikleri, x-ışını kırınımı desenleri (XRD), DTA, elektriksel direnç (p-T), AC alınganlık, kritik akım yoğunlukları (Jc), genleşme katsayıları, Vickers sertliği (Hv), Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Optik filmleri çekilerek incelendi. X-ışını kırınımı desenlerinden, katkı miktarının 0.0'dan 0.01 çıkarılması ile örneklerin yüksek sıcaklık (2223) faz oram azalırken, düşük sıcaklık (2212) faz oranının arttığı görüldü. Daha yüksek Samaryum miktarlarında (x= 0.1 ile 1.5) yalnızca düşük sıcaklık fazı pikleri ortaya çıktı. Samaryum miktarının artması ile termal genleşme katsayısı azaldı. Vickers sertliği ölçümlerinde samaryum miktarının x=0.0' dan 1.5 çıkarılması ile Vickers sertliğinin arttığı bulundu. SEM fotoğraflarından Sm miktarının artması ile porozitenin arttığı ve homojenliğin bozulduğu görüldü. Kritik geçiş sıcaklığı (Tc) BPSCCO içindeki S1H2O3 miktarının artması ile düştü. Kritik akım yoğunluğu (J0) ölçümleri sıvı azot sıcaklığında yapıldı. Örneklerin akım yoğunluğu samaryum miktarının 0.0'dan 0.1'e arttırılması ile azaldığı gözlendi, daha yüksek katkılı Samaryum (x=0.5 ile 1.5 arasında) miktarlarında örneklerin kritik akım yoğunluğu ölçülemedi. Çünkü bu örneklerin kritik geçiş sıcaklığı sıvı azot sıcaklığından daha düşük olduğu tahmin edilmektedir. Anahtar Kelimeler: Süperiletken, Sm Katkısı, Isısal Genleşme Katsayısı, Vickers Sertliği, Geçiş Sıcaklığı, Kritik Akım Yoğunluğu. V

Abstract:
SUMMARY The Effects of S1112O3 Doping on BU.6Pbo.4Sr2Ca2-sSmsCu30y Superconductors In this study, Bii.6Pbo.4Sr2Ca2-xSmxCu30y samples were produced by solid state reaction method. The superconducting properties of the Bii.6Pbo.4Sr2Ca2-xSmxCu30y system have been investigated by x-ray diffraction (XRD), Diffrential Thermal Analysis (DTA),, thermal expansion coefficient, Vickers hardness (Hv), scanning electron microscope (SEM), optical microscope, electrical resistivity (p-T), ac Susceptibility and critical current density (Jc). X-ray diffraction (XRD) data showed that the volume fraction of the high-Tc (2223) phase decreased and the low-Tc (2212) phase increased as the amount of samarium content was increased from x=0.0 to 0.01. At higher amount of samarium (x=0.1 to 1.5) there only exists the low-Tc phase. The thermal expansion coefficient decreased with the increase of Sm content. From the measurement of the Vickers hardness, increasing the Content of samarium in samples from x=0.0 to x=1.5 showed increasing value of hardness. SEM micrographs showed that the porosity in samples increased and inhomogenity appears with incereasing Sm content. It was found that the critical transition temperature (T0) decreased with increasing the amount of Sn^Oa in BSCCO system. Critical current density measurements were performed in liquid nitrogen temperature. Current densities of the samples were decreased by increasing amount of Sm concentrations from x=0.0 to 0.1. The critical current densities of the samples with higher Sm concentrations from x=0.5 to 1.5 can not be measured. Because, it was estimated that temperatures of samples were lower than liquid nitrogen temperature (77K). Key Words: Superconductors, Doping Of Sm203, Thermal Expansion Coefficient, Vickers Hardness, Transition Temperature, Critical Current Densities. VI