Tabakalı demir tabanlı ve benzer yapılı süperiletkenlere elementel katkının nanoboyutta yapısal düzensizliklere etkisinin incelenmesi
Investigation of effect of elemental substitution in layered 
iron-based and related superconductors on nanoscale 
structural disorder
Yazar: MUAMMER YASİN HACISALİHOĞLU
Danışman: PROF. DR. KEMAL ÖZTÜRK ; PROF. DR. NAURANG LAL SAINI
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışması, Tabakalı Demir-Tabanlı Süperiletkenlerde (Fe-TS) doğrudan aktif
tabakaya yapılan elementel yerdeğiştirmelerin nanoboyutta yapısal düzensizliklere ve fiziksel
özellikler üzerine etkileri ile ilgili bilgiler sunmaktadır. Bu çalışmada LaFeAsO (1111
tipi), BaFe2As2 (122 tipi), SrFe2As2 (122 tipi) sistemlerinde sırasıyla Fe (aktif tabaka) yerine
Mn, Co ve Ni yerdeğiştirmelerin ve FeSe (11 tipi) sisteminde Se (aktif tabaka) yerine
Te yerdeğiştirmesinin lokal yapı ve fiziksel özellikleri üzerine etkileri araştırılmıştır.

La(Fe1-xMnx)AsO bileşiğinin fiziksel karakterizasyon sonuçlarından Fe-Fe düzleminden
As-yüksekliği (hAs) ile belirlenen FeAs-tabakası kalınlığının, Néel sıcaklığı ile direkt
korelasyon gösterdiği belirlenmiştir.

Ba(Fe1-xCox)2As2 (x=0.06) süperiletkeninin Fe-Fe altörgüsünde Tc süperiletkenlik
geçişi boyunca keskin bir anomali gözlenmiştir ve bu durum ortalama kare relatif değiştirmelerde
(σ2) belirgin bir düşüş olarak kendini belli etmiştir.

SrFe2-xNixAs2 sisteminde artan Ni konsantrasyonu ile Fe–As bağ uzunluğunda azalma
eğilimi gözlenmiştir. Öte yandan bu bağ uzunluklarına ait ortalama kare relatif yerdeğiştirmelerde
de (σ2) kademeli bir azalma gözlenmiştir. Bu durum artan Ni konsantrasyonu ile
konfigürasyonel düzenlenimin gerçekleştiğinin bir belirtisi olabilir.

FeSe1-xTex sistemi'nde Fe 3d–Se 4p/Te 5p hibridizasyonunun artan Te katkı oranı ile
azaldığı XANES spektroskopisi ile belirlenmiştir. Bu sırada doldurulmamış Se 4p durumları
artış gösterirken doldurulmamış Te 5p durumları ise daha hızlı bir azalış göstermiştir.

Abstract:
This thesis work provides a study of effect of direct elemental substitution to the active
layer on nanoscale structural disorder and physical properties in layered Iron-based Superconductors
(FeSCs). In this work we have studied Mn, Co and Ni substitution to the Fe site
(active layer) on LaFeAsO (1111 type), BaFe2As2 (122 type), SrFe2As2 (122 type) respectively
and Te substitution to the Se site (active layer) on FeSe by means of local structure and
physical properties.

La(Fe1-xMnx)AsO results reveal that the FeAs-layer thickness, measured by the As-height
(hAs) from the Fe-Fe plane, is correlated with the Néel temperature.

Ba(Fe1-xCox)2As2 (x=0.06) superconductor the Fe-Fe sublattice reveals a sharp anomaly
across Tc, indicated by a significant drop in mean square relative displacements.

SrFe2-xNixAs2 Fe–As bondlength have a tendency to decrease with increasing Ni
concentration. On the other hand mean square relative displacements (σ2) of Fe–As bondlengths
display a gradual decrease with increasing Ni concentration which can be a indicator
of a emerging configurational ordering.

In FeSe1-xTex The Fe 3d-Se 4p/Te 5p hybridization is found to decrease with Te substitution,
accompanied by an increase in unoccupied Se 4p states and a decrease in unoccupied
Te 5p states.