SiC katkılandırılmış MgB2 süperiletkenin manyetik karakterizasyonu
Magnetic characterization of SiCdoped MgB2 superconductor
Yazar: DİDEM BUMİN
Danışman: PROF. DR. ALİ GENCER
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Süper iletkenler = Superconductors

Özet:
Bu tez çalışmasında, genel formülü MgB2-x(SiC)x , (x=0.00, 0.01, 0.02, 0.04, 0.06, 0.10) olacak biçimde, katıhal reaksiyon yöntemi kullanılarak argon atmosferinde numune üretimi yapılmıştır. Üretilen bu numunelerin yapısal ve manyetik özellikleri incelenmiştir. Numunelerin yapısal karakterizasyonu X-ışını toz kırınımı (XRD) tekniği ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ölçümleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Manyetik özellikleri ise M-T, M-H ölçümleri ve AC alınganlık ölçümleri ile belirlenmiştir.Numunelerin X-ışını kırınımı desenlerinden tüm katkılama oranlarında ana yapının oluştuğu ve kırınım desenlerinin ana faz olan MgB2'ye ait olduğu gözlenmiştir. SEM ölçümleri ise, MgB2'nin tanecikli yapıya sahip olduğunu göstermiştir. Numunelerde katkı miktarı arttıkça tanelerin küçüldüğü ve topaklanmanın var olduğu saptanmıştır.M-T ölçümlerinden numunelerin kritik sıcaklık değerleri (Tc) ve M-H ölçümlerinden kritik akım yoğunluğu (Jc) değerleri belirlenmiştir. Ölçümlerde, katkılama miktarının artmasıyla Tc değerinin 2 K civarında azaldığı görülmüştür. M-H eğrilerinde katkı oranının x=0.04 SiC değerine kadar genişleme gösterdiği ve bu oranın üzerinde tekrar daraldığı gözlemlenmiştir. En yüksek Jc değeri x=0.04 katkılı numunede 4.7 x 104 A/cm2 olarak bulunmuştur. Numunelerin harmonik alınganlıkları uygulanan AC alanın genliğine bağlı olarak ölçülmüştür. Ölçümlerde alanın artmasıyla, tanelerin süperiletkenliğe geçişinin fazla değişmediği, taneler arası bölgenin süperiletkenliğe geçişi ve temel harmonik alınganlığın sanal kısmındaki piklerin daha düşük sıcaklıklara doğru kaydığı gözlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, sample production in the form of the main formula MgB2-x(SiC)x , (x=0.00, 0.01, 0.02, 0.04, 0.06, 0.10) are carried out by using solid state reaction method in the argon atmosphere.The structural and magnetic properties of prepared samples are investigated. Structural characterization of samples is performed by X-ray powder diffraction (XRD) technique and Scanning Electron Microscopy (SEM) measurements. Magnetic properties were determined by M-H, M-T measurements and AC susceptibility measurements.Main structure and the diffraction patterns of the MgB2 are observed by the X-ray diffraction patterns of the samples. SEM measurements also showed that MgB2?s structure is particulate and increasing the doping ratio makes grains smaller and causes agglomeration.The critical temperature (Tc) of the samples is determined by the M-T measurements while the critical current density (Jc) is determined by the M-H measurements. These measurements showed that, Tc is decreased around 2 K with increasing the doping dose. M-H curves are broadened when doping ratio was at x=0.04 SiC, then narrowed at higher ratios and maximum Jc value of the x=0.04 doped sample is found 4.7 x 104 A/cm2. The harmonic susceptibilities of the samples are measured depending on the applied AC field?s magnitude. It is also observed that increasing applied fields do not change transition to the superconductivity significantly and superconductivity of the domain between the particles and peaks of the imaginary parts of the main harmonic susceptibility observed at the lower temperatures.