Yüksek sıcaklık süperiletkenlere kaplama olarak kullanılan gümüş ve gümüş alaşımlarının magneto-dirençlerinin sıcaklık ve magnetik alana bağlı solarak değişimlerinin incelenmesi /
Yazar: OSMAN DUR
Danışman: PROF. DR. ÖMER ASIM SAÇLI
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1998
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Gümüş = Silver ; Kaplama = Coating ; Süper iletkenler = Superconductors ; Yüksek sıcaklık = High temperature

Özet:
ÖZET Yüksek sıcaklık süperiletkenler, yüksek kritik akım ve yüksek kritik sıcaklığa sahip olmalarından dolayı sağlık, sanayi ve araştırma labaratuvarlarında yaygın olarak kulanılmaktadırlar. Özellikle yüksek magnetik alan magnetlerinin üretilmesinde vazgeçilmez bir öneme sahiptir. Bu özelliklerinden dolayı daha yüksek kritik akım ve kritik sıcaklığa sahip süperiletkenlerin elde edilmesi ve teknolojide kullanımlarının artırılması üzerinde yoğun araştırmalar devam etmektedir. Bu çalışma, Bizmut (Bi)-tabanlı yüksek sıcaklık süperiletkenlerde kılıf olarak kullanılan gümüş ve gümüş alaşımlarının elektriksel ve magneto-dirençlerinin incelenmesi ve bu kılıf malzemeler kullanılarak elde edilmiş yüksek sıcaklık süperiletken şeritlerin magnet yapımında kullanılmadan önce test çalışmaları olmak üzere iki bölümden oluşmaktadır. Gümüş, Gümüş-Aluminyum, Gümüş-Magnezyum ve Gümüş-Zirkonyum numunelerinin 1.5-300K arasında elektriksel dirençleri ve 0- 30T magnetik alan ve 1.5-300K arasında magneto-direnç ölçümleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçların, bu konudaki teorik çalışmalarla uygunluğu araştırılarak gerekli parametreler elde edilmiştir. Ayrıca magneto-direnç sonuçlarına Kohler kuralı uygulanarak Kohler grafikleri elde edilmiş ve bu sonuçların Kohler kuralına uygunluğu araştırılmıştır. Gümüş ve gümüş alaşımlarının taramalı elektron mikroskopla tanecik yapılan gözlenmiş ve tanecik büyüküğü ile direnç arasında ilişki kurulmuştur. Gümüş alaşımlarının ısıl işleme tabi tutulması esnasında oluşan oksitli parçacıkların (AİO, MgO, ZrO) ebatları taramalı elektron mikroskopla incelenmeye çalışılmıştır. Bu oksitli parçacıkların özellikle magneto-direnç üzerindeki etkileri, gümüşün Fenni yüzeyi göz önüne alınarak incelenmiştir. Aynca Bi-tabanlı yüksek sıcaklık süperiletkenlerin, gümüş ve gümüş al aşınılan ile kılıflanmasıyla üretilen tel ve şerit yüksek sıcaklık süperiletken numuneler, magnet yapımında kullanılmadan önce 0-3 OT magnetik alanda test edilmiştir. Numunelerin kritik akımlanmn magnetik alana bağımlılığı elde edilmiştir. Kritik akım veya magnetik alanın artırılmasıyla numunenin dayanabileceği maksimum Hoop zorlaması bulunmuştur. Hoop zorlaması esnasında, kılıf içerisinde bulunan şüperiletkende oluşan kırılmaların neden olduğu Ic deki düşüşün Hoop zorlamasına bağımlılığı elde edilmiştir. Yüksek sıcaklık süperiletkendeki kırılmalar ve gönderilen yüksek akım nedeniyle oluşan yerel normal bölgelerin direnç özelliği nedeniyle oluşan akım-gerilim eğrisinin Hoop stresinin artırılmasıyla değişimi incelenmiştir. VI

Abstract:
ABSTRACT Having high critical temperature and current densities, HTS are used in many applications such as medical diagnosis, production of high magnetic fields and other research devices. Among these applications, the production of high magnetic field has a special place. In view of these applications, intensive research to increase critical currents and temperatures continues. In this study, electrical and magnetoresistivities of silver and silver based alloys have been investigated. These alloys are used as sheathing materials to Bi- based High Temperature Superconductors. Electrical resistances measurements of pure Ag and AgAl, AgMg, AgZx alloys have been carried out between 1.5K-300K. Magnetoresistivities of same samples results are compared with the theories and the parameters agree with the theoritical predictions.Kohler plots of these results have been also obtained. Grain structures of Silver and Silver based alloys have been investigated by using Scanning Electron Microscope and the relation between grain size and resistivity have been established. The dimensions of oxide particles which are formed during the heat treatment of Silver alloys are investigated by Scanning Electron MicroscopcThe effects of these particules especially on magnetoresistivity have been investigated by considering the Fermi Surface of Silver. Wire or tapes produced by sheating the Bi-based High Temperature Superconductors have been tested in magnetic fields ranging from 0 to 30 T before the construction of magnets.Dependence of the critical currents on magnetic fields has been obtained. Critical Hoop Stress of these samples has been found by increasing the current or magnetic field. The dependence of the decrease in Ic caused by the cracks of HTS in sheats on Hoop Stress has been obtained. The variation of Current- Voltage graph which is produced by the resistive properties of the local normal regions due to cracks in HTS and passing currents has been investigated.