Farklı formlarda süperiletken tellerde transport ve alternatif akım kayıp özelliklerinin kıyaslanması
Comparison of transport and alternating current loss properties of superconducting wires in different forms
Yazar: ÖZLEM ÇİÇEK
Danışman: PROF. DR. ALİ GENÇER
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: X ışını kırınımı = X ray diffraction

Özet:
MgB2 süperiletken yığın numunelerinde, borun saflığının, magnezyumun parçacık boyutunun ve uygulanan basıncın etkileri araştırılmıştır. Devamında Bi-2223/Ag çok damarlı şeritleri kenarlarından u-şeklinde nikel kaplanıp transport alternatif akım (a.a.) kayıpları ölçülerek sayısal simülasyonları yapılmıştır. Son olarak MgB2 tel/şerit örnekler üzerinde kayıp ölçümleri gerçekleştirilmiştir. 
Yığın numunelerin yapısal ve manyetik karakterizasyonu X-ışını kırımı difraktometresi (XRD), a.a. alınganlık ve mıknatıslanma ölçümleriyle gerçekleştirildi. Uygulanan basıncın geçiş sıcaklığı (Tc) ve geçiş aralığı üzerinde önemli bir etkisi olmadığı gözlendi ve hesaplanan örgü paramatreleri ile desteklendi. Diğer taraftan, borun saflığı arttıkça Tc değerinde artış gözlendi. Buna karşın Mg-parçacık boyutu Tc'yi etkilemezken, parçacık boyutunun artmasıyla geçiş aralığının genişlediği gözlendi.
Bi-2223/Ag örneklerin kritik akım (Ic) değerleri ve transport a.a. kayıpları ölçüldükten sonra kesit alanlarının fotografları çekildi. Nikel kaplamayla numunenin Ic değerini arttırdığı ve Ni-kaplamanın kalınlığının artmasıyla yüksek akım bölgesinde transport a.a. kayıplarının azaldığı gözlendi. Düşük akım bölgesinde ise, Ni-kaplamada meydana gelen manyetik histeris yüzünden, kaplamalı örneklerin kayıpları arttı. Bu numuneler için gerçekleştirilen hesaplama sonuçları, ölçüm sonuçları ile yüksek uyum sağladı. MgB2 tel/şerit örnekler üzerinde kayıp ölçümleri gerçekleştirildi ve sonuçlar incelendiğinde uygulanan basıncın Ic ve kayıplar üzerinde pozitif bir etki gözlendi.

Abstract:
We report a comparative study for bulk MgB2 superconductors and as functions of the boron powder purity, average particle size of magnesium, and applied pressure. Next we performed transport alternating current (ac) loss measurements on Bi-2223/Ag multifilamentary tapes covered on edges by nickel and showed an agreement between these and numerical simulations results of these tapes. Last we consentrate on MgB2 wire/tape samples at the point of losses.
The structural and magnetic characterizations of the bulk samples were performed by means of X-ray difractometer (XRD), ac susceptibility and magnetization measurements, respectively. We found that the applied pressure did not cause any significant change on the onset transition temperature (Tc) and transition width and confirmed by the calculation of the lattice parameters. On the other hand, Tc values were increased with increasing boron powders purities. However Mg-particle size did not affect the Tc but increasing the Mg particle size caused a significant broadening at the superconducting transition width.
After measuring the critical current (Ic) of the Bi-2223/Ag samples and the transport ac loss, cross-section photos are taken and the properties of nickel cover determined to be used in the calculations. We observed that Ni deposition increased Ic of the samples and with increasing Ni thickness the transport ac loss of the wire is decreasing in the high current region. In low current region because of the magnetic hysteresis in the Ni-cover the transport ac loss of the Ni-covered tapes are larger. Our calculations show good agreement with measurements. Loss measurements was performed on MgB2 wire/tape samples and showed that, pressing the samples have positive effect on Ic and a.c. losses.