Y-Ba-Cu-O nanotellerin ve nanotüplerin elektrokimyasal olarak üretimi
Production of Y-Ba-Cu-O nanowires and nanotubes by electrochemical method
Yazar: DUYGU AVŞAR AYDOĞDU
Danışman: DOÇ. DR. FUNDA ATALAY
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Nano yapı = Nano structure ; Nanotel = Nanowire ; Süper iletkenler = Superconductors

Özet:
Bu tezde, teknolojik açıdan büyük öneme sahip YBa2Cu3O7-x süperiletken malzemeler nanotüp halinde elektrokimyasal yöntemle oluşturulmuştur.Öncelikle, elektrokimyasal olarak Y-Ba-Cu' nun iletken bir taban üzerinde toplanma şartları (zaman, konsantrasyon, kaplama potansiyeli...) belirlenmiştir. İkinci olarak Y-Ba-Cu' nun nanogözenekli Al2O3 içinde toplanması için gerekli deneysel şartlar oluşturulmuştur.Y-Ba-Cu nanotellerin, Au kaplı Al2O3 tabanın üzerinde elektrokimyasal çekirdeklenme ve büyüme mekanizmasının analizi, Scharifker-Hills modeli ile karşılaştırılarak yapılmıştır. -4 V ve daha pozitif sabit potansiyeller için çekirdeklenmenin ilerleyici çekirdeklenme, daha negatif potansiyeller için ise çekirdeklenmenin anlık çekirdeklenme mekanizmasına sahip olduğu belirlenmiştir.Süperiletkenlik fazını oluşturmak üzere uygulanan ısıl işlemler sonrası, Y-Ba-Cu/Al2O3 nanotellerin düzenlerinin taramalı elektron mikroskobu (SEM) çalışmalarından, elde edilen nanoyapıların 200-300 nm çaplı ve 7-8 µm uzunluklu olduğu bulunmuştur. ?4 V ve daha pozitif potansiyellerde elde edilen nanoyapıların Y-Ba-Cu nanoteller olduğu, daha negatif potansiyellerde elde edilenlerin ise Y-Ba-Cu nanotüpler olduğu belirlenmiştir. Y-Ba-Cu nanotüpler süperiletkenlik özellik gösterirken, Y-Ba-Cu nanotellerde yüksek oranlı Cu içeriğinden dolayı hiçbir süperiletkenlik izine rastlanmamıştır.ANAHTAR KELİMELER: nanotel, nanotüp, elektrokimyasal yöntem, süperiletken, ince film, SrTiO3

Abstract:
In this thesis, the technological aspects of great importance YBa2Cu3O7-x superconducting materials were produced in the form of nanotube by electrochemical method.First, the electrochemical deposition conditions (concentration, deposition potentials, deposition time?) of Y, Ba, Cu elements were determined in non-aqueous media on a conductive substrate. Second, the necessary experimental conditions for the Y-Ba-Cu deposition in nanoporous Al2O3 were formed.Electrochemical nucleation and growth mechanism analysis of Y-Ba-Cu nanowires on Au-coated of Al2O3 substrates were made on the basis of Scharifker-Hills model. For -4 V and more positive potentials, the mechanism of progressive nucleation was valid, on the other hand the more negative potentials than -4V, the instantaneous nucleation mechanism was found to be valid.To form superconductive phase, the heat treatment was applied to Y -Ba-Cu / Al2O3 nanowire patterns. The resulting nanostructures were found to be length 200-300 nm in diameter 7-8 µM from scanning electron microscopy (SEM) studies. The produced nanostructures at -4 V and more positive potentials were Y-Ba-Cu nanowires, while the nanostructures deposited at the more negative potentials were Y-Ba-Cu nanotubes. Y-Ba-Cu nanotubes showed superconductive properties, whereas Y-Ba-Cu nanowires did not show any trace of superconductivity due to high Cu concentration in the nanowire.KEYWORDS: nanowire, nanotube, electrodeposition, superconductor, thin film, SrTiO3