Cu ve Co katkılanmış MgB2 süperiletkenlerinin incelenmesi
Investigation of Cu and Co-doped MgB2 superconductors
Yazar: İSMAİL DEMİREL
Danışman: DOÇ.DR. AYHAN GÜLDESTE
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
iiiCu VE Co KATKILANMIŞ MgB2 SÜPERİLETKENLERİN İNCELENMESİİsmail DEMİRELErciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri EnstitüsüYüksek Lisans Tezi, Mart 2006Tez Danışmanı: Doç. Dr. Ayhan GÜLDESTEÖZET(MgB2)1-xCux (x=0.0, 0.1 , 0.2 , 0.3 , 0.4 , 0.5) ve (MgB2)1-xCox (x=0.0, 0.1, 0,3, 0,5)süperiletken sistemleri katıhal reaksiyon tekniği ile hazırlanmıştır. Hazırlanannumunelerin yapısal özellikleri X-ışını toz kırınımı (XRD) tekniği ve taramalı elektronmikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Her iki sisteminde XRD analizi, MgB2 sistemineCu ve Co'ın eklenmesinin sırası ile MgCu2, MgB24, MgO ve MgB4, MgCo2O safsızlıkfazları ile çok fazlı bir oluşuma neden olduğunu gösterdi. Cu ve Co konsantrasyonuarttığında bu safsızlık fazlarının pik şiddeti artmaktadır. Ayrıca MgB2 içerisinde Cu veCo'ın herhangi bir kaydedilebilir çözünmesi gözlenmemiştir.Cu ve Co eklenmesiyle elektriksel özellikler büyük ölçüde etkilenmiştir. Numunelerindirencinin sıcaklık bağımlılığı Tc'ye kadar bir metalik davranış gösterdi. MgB2 içindekiCu ve Co konsantrasyonu artırıldığında, Tc ve Tc(0) değerlerinin azaldığı bulundu.Süperiletkenlik faz geçişi x=0.3 yukarısındaki Cu konsantrasyonu ve Co'ın x=0.5numunesi için tamamen kayboldu. MgB2 içerisinde Cu ve Co ilavesi ile geçişin daha dagenişlediği, saf MgB2 (x=0) için süperiletkenlik geçişlerinin keskin olduğu gözlenmiştir.Uygulanan magnetik alanın artışı ile bu geçiş daha da genişler. Termoelektrik güç S(T)değerinin bütün numuneler için pozitif bulunması hole tipi iletimin baskın olduğunugöstermektedir. Termal iletkenliğin (Îº) büyüklüğü Cu ve Co konsantrasyonuartırıldığında aşağı doğru bastırıldı ve HTc sistemlerde genellikle gözlenen, Tc'ye yakınsıcaklıklarda Îº(T)'nin keskin yükselişi gözlenmedi.Anahtar Kelimeler: MgB2 süperiletkenler, termoelektrik güç, termal iletkenlik, katıhalreaksiyon yöntemi.

Abstract:
ivINVESTIGATION OF Cu AND Co-DOPED MgB2 SUPERCONDUCTORSİsmail DEMİRELErciyes University, Graduate School of Natural and Applied SciencesM. Sc. Thesis, March 2006Thesis Supervisor: Assoc. Prof. Ayhan GÜLDESTEABSTRACTThe (MgB2)1-xCux (x=0.0, 0.1 , 0.2 , 0.3 , 0.4 , 0.5) and (MgB2)1-xCox (x=0.0, 0.1, 0,3,0,5) superconducting system were prepared by a solid-state reaction technique. Thestructural properties of prepared samples were investigated by X-Ray powderdiffraction (XRD) technique and Scanning Electron Microscopy (SEM). The XRDanalysis of both systems showed that the addition of Cu and Co into the MgB2 systemcaused a multiphase formation with impurity phases mainly MgCu2, MgB24, MgO andMgB4, MgCo2O respectively. The peak intensity of these impurity phases increasedwhen Cu and Co concentration increased. It was also not observed any detectablesolution of Cu and Co in MgB2.The electrical properties were considerably effected by addition of Cu and Co. Thetemperature dependence of resistivity of the samples showed a metallic behavior downto Tc. It was found that the Tc and Tc(0) values decreased when Cu and Co concentrationwas increased in MgB2. The superconducting phase transition completely disappearedfor the Cu concentration above x=0.3 and for the x=0.5 sample of Co. Thesuperconducting transition was obtained to be sharp for pure MgB2 (x=0) where on thetransition become broader with increasing Cu and Co addition into the MgB2. Thetransition becomes also broader with increasing the applied magnetic field. Thethermoelectric power, S(T), value was obtained to be positive for all the samples,indicating that the hole-type conducting is dominant. The magnitude of Thermalconductivity, Îº, was suppressed when the Cu and Co concentration was increased andsharp rising of Îº(T) at temperatures close to Tc which is often appeared in the HTcsystems was not observed.Keywords: MgB2 superconductors, thermoelectric power, thermal conductivity, solid-state reaction method.