Yüksek sıcaklık üstüniletkenlerinde mikrodalga yüzey direnci ve manyetik kaldırma kuvetinin hesaplanması için yeni bir yöntem
A novel method for calculating of microwave surface resistance and magnetic levitation force of high temperature superconductors
Yazar: KENAN DEMİRCİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ŞÜKRÜ YILDIZ
Ahi Evran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Elektromanyetik alanlar = Electromagnetic fields

Özet:
Üstüniletkenlik, belli malzemelerin düşük sıcaklıklarda elektriksel direncin aniden ortadan  kalkması ve malzeme içerisindeki iç manyetik alanın sıfır olması olarak tanımlanabilir. 1911 yılında Onnes tarafından üstüniletkenliğin keşfedilmesinden bu zamana kadar bu olgunun anlaşılması ve yeni üstüniletken malzemelerin araştırılmasında sürekli olarak yeni gelişmeler ortaya çıkmıştır. Üstüniletkenlik özelliği gösteren malzemelerin sayısı ve çeşitliliği zamanla artmış olmasına rağmen pratik ve ticari uygulamalarda kullanılanların sayısı oldukça azdı. Yüksek sıcaklık üstüniletkenlerin  bulunmasıyla birlikte, bilim insanları  üstüniletken uygulamalarına oldukça fazla önem vermişlerdir. Bu uygulamalar, kimi zaman DC manyetik alan, kimi zaman AC akım, kimi zamanda iki durumu birden ihtiva edebilen durumlarda olabilir. Bu uygulamalarda alanın yada akımın sebep olduğu kayıplar önemli olabiliyorken bir kısmında da etkileşmenin nasıl gerçekleştiği ve büyüklüğü önemli olabilmektedir.
Tüm bu uygulamalar için yapılan deneysel çalışmalar hem çok zaman ve hem de yüksek maliyetler içermektedir. Bu sebepten, maliyetlerin düşürülmesi için sorunu gerçeğe en yakın çözümleyebilen, etkin kullanımlı ve kolay yazılımlar ve modeller geliştirmek adına yapılacak teorik analizler oldukça büyük öneme sahiptirler. Bu tezde, Sonlu Elemanlar Metodunu (SEM) kullanarak II.tip üsütüniletkenlerin mikrodalga yüzey direncini ve manyetik kaldırma kuvvetini ayrıntılı bir şekilde incelemek amaçlanmıştır. Ayrıca, manyetik kaldırma kuvvetinin belirlenmesi için yapılan ölçümler geliştirilen model ile teorik olarak analiz edilmiştir. Elde edilen bulgulardan geliştirilen yöntemin hem mikrodalga yüzey direnci hemde manyetik kaldırma kuveti gibi üstüniletkenlerin bazı özel parametrelerinin teorik olarak analizinde kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Superconductivity can be defined as abrupt disappearance of electrical resistance of particular materials, accompanied by expelling the internal magnetic field from the sample. Since the discovery of superconductivity by Onnes in 1911, studies focusing on understanding this phenomenon and investigating new superconducting materials have continually given rise to new developments. Although the number and diversity of materials exhibiting superconductivity has increased with time, the number of those which has been utilized in practical and commercial applications has been relatively small. Following the discovery of high-temperature superconductivity, scientists have paid enormous attention on applications of superconductivity. Such applications may involve DC magnetic fields or sometimes AC currents, or both. While the losses due to the field or current can be important in such applications, in some applications, however, how interaction takes place and its magnitude may be important.
	Experimental studies for all of the above-mentioned applications require both time and high costs. Thus, to reduce costs, it is significantly important to conduct theoretical analyses that can solve a given problem as close to reality as possible in order to develop simple software and models, which can be effectively utilized. In this thesis, microwave surface resistance and magnetic levitation forces of type-II superconductors are investigated in detail through analyses based on the Finite-Element Method (FEM). Moreover, measurements carried out to determine the magnetic levitation force are theoretically analyzed by the developed model. From the obtained results it is concluded that the developed method can be used in theoretical analyses of both microwave surface resistance and magnetic levitation force of superconductors, which are parameters of special importance.