Bizmut tabanlı süperiletken seramiklerde katkı atomları ile yapı analizi
The structure analyse with doping atoms on bizmuth based ceramic superconducters
Yazar: GÜLDENİZ ÇİMEN
Danışman: PROF. DR. KEMAL KOCABAŞ
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Süper iletkenlik = Superconductivity ; Yüksek sıcaklık = High temperature

Özet:
Bu araştırmada süperiletken seramik Bi1,75Pb0,25Sr2Ca2Cu3-xSbxOy sisteminde Sb katkısınınkritik sıcaklığa, süperiletkenliğe ve yapısal özelliklere etkisi incelenmiştir.Cu' ın Sb ile kısmi yerdeğiştirmesi x=0,00-0,20 katkılama oranı aralığında araştırıldı. KatıhalReaksiyon Yöntemi ile hazırlanan örnekler, 450-500 MPa pelletleme basıncı uygulandıktansonra 850oC' de sinterlendi. Manyetizasyonun sıcaklığa bağımlılığı ve kritik sıcaklık, 55 Oemanyetik alan uygulanarak VSM sisteminde ölçülmüştür. X-ışını toz difraksiyon (XRD)yöntemiyle örneklerin süperiletkenlik fazları ve buradan da kristal örgü parametrelerisaptandı. Örneklerin mikroyapıları hakkında bilgi almak için, farklı büyütmelerde taramalıelektron mikroskobu (SEM) fotoğraflarından yararlanıldı. EDAX analizlerinden örneklerinçeşitli bölgelerindeki elementlerin ağırlık oranları araştırıldı. Bu ölçümler ile tüm örneklerkarakterize edildi.XRD ölçümleri, x-ışını toz kırınım yöntemiyle yapılmıştır. Örneklerin tanecikli yapısıhakkındaki veriler; x2000, x3500, x8000, x10000, x15000 büyütmeli Taramalı ElektronMikroskobu (SEM) mikrofotoğrafları ile saptanmıştır. Ayrıca EDAX analizleri ile örneklerinfarklı bölgelerindeki elementlerin yoğunlukları incelenmiştir. Son olarak tüm örnekler içinArşimed Prensibinden yararlanılarak yoğunluk değerleri belirlenmiştir.Bu araştırma sonucun da Sb2O3 katkısının x = 0,10 oranında yapılması yapının süperiletkenliközelliklerine olumlu etkileri görülmüştür. Katkı oranı arttırıldıkça yapının bozulduğu vesüperiletkenlik fazlarının görülmemeye başlandığı saptanmıştır.

Abstract:
In this thesis, effect of Sb doping on the critical temperature, sperconductivity and structuralproperties of Bi1,75Pb0,25Sr2Ca2Cu3-xSbxOy ceramic superconducters were investigated.Partial molar replacement of Bi by Sb was investigated in x=0,00-0,20 substitutional range.Samples, which were prepared by conventional solid state reaction method; sintered at 850 0Cafter applying pelletization pressure at 450-500 mPa range. Critical temperatures of samplesand magnetization-temperature dependence were determined by VSM system applying 55 Oemagnetic field. XRD measurements were done by powder x-ray diffraction method.Superconductor phases and crystal lattice paremeter were determined. Data on themicrostructure of samples were obtained from scanning electron microscope (SEM)photographs. The weight ratios of elements in different regions of sampleswere investigatedby EDAX analysis. Data on the granular structure of samples were obtained from scanningelectron microscope (SEM) photographs with x2000, x3500, x8000, x10000, x15000magnifications. The density values for all samples were determined by using Arshimedmethods.Comparison the results obtained from magnetizaion- temperatre, XRD measurements, SEMmicrophotographs and calculated unit cell paremeters indicate that the strucural andsuperconducting properties are better for sample C (x=0,10). Superconductivity phases weredisappeared and structure was disordered by increasing doping ratios.