YBCO süperiletkeninin yapısal, elektriksel ve manyetik özelliklerinin incelenmesi
Investigation on structural, electrical and magnetic properties of YBCO superconductor
Yazar: İSMAİL YÜCEL
Danışman: PROF. DR. SEYFETTİN ÇAKMAK
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: YBa2Cu3O7-x = YBa2Cu3O7-x

Özet:
Bu tez çalışmasında YBa2Cu3O7-x süperiletken malzemesinin yapısal, elektriksel ve manyetik özellikleri incelenmiştir. YBa2Cu3O7-x süperiletken malzemesi katıhal tepkime yöntemi ile farklı ısıl işlemler uygulanarak üretilmiştir. Kalsinasyon, sinterleme ve oksijen verme işlemi uygulanan malzemeler numune 1(N1) olarak adlandırılmıştır. Kalsinasyon, sinterleme, kristal büyütme ve oksijen verme işlemi uygulanan malzemeler ise numune 2 (N2) olarak adlandırılmıştır. N1 ve N2 numunelerinin üretiminde kalsinasyon, sinterleme ve oksijen verme işlemleri sırasında aynı sıcaklık değerleri kullanılmıştır.
Numunelerin elektriksel özellikleri kriyostat kullanılarak dört nokta yöntemi ile incelenmiştir. Numunelerin kristal yapıları sıcaklık kontrollü XRD, yüzey morfolojisi SEM fotoğrafları ve sıvı azot sıcaklığında manyetik kaldırma kuvvetleri incelenmiştir.
Numunelerin 20 K-270 K sıcaklık aralığında yapılan elektriksel direnç ölçümlerinde N1 süperiletken numunesinin kritik geçiş sıcaklığı 93,96 K bulunmuştur. N2 süperiletken numunesinin kritik geçiş sıcaklığı ise 90,08 K bulunmuştur.
N1 ve N2 numunelerinin örgü parametreleri XRD verileri kullanılarak hesaplandı. N1 ve N2 süperiletken numunelerine ait sıcaklığa bağlı örgü parametrelerinde çok büyük bir değişimin olmadığı gözlenmiştir.
N1 numunesinin SEM görüntüleri incelendiğinde tanelerin küçük olduğu ve taneler arasında boşlukların olduğu gözlendi. N2 numunesinin SEM görüntüleri incelendiğinde tanelerin büyüdüğü ve taneler arasındaki boşluların azaldığı tespit edildi.
N1 ve N2 süperiletken numunelerin her ikisinde de Meissner etkisi gözlendi.
Anahtar Kelimeler: YBa2Cu3O7-x süperiletkeni, katıhal tepkime yöntemi, kriyostat, kritik geçiş sıcaklığı, XRD, SEM.

Abstract:
In this thesis, structural, electrical and magnetic properties of YBa2Cu3O7-x superconducting materials were investigated. YBa2Cu3O7-x superconducting materials were produced with solid state reaction method by applying different heat treatments. There are two groups samples. Calcination , sintering and oxygen delivery process were applied for sample 1 (N1). Calcination , sintering, crystal growth and oxygen delivery process werw applied for sample 2 (N2). Same temperature values were applied for calcination , sintering and oxygen delivery process for N1 and N2.
Electrical properties of materials was examined with cryostat by using the four-point method. Crystal structure of the materials was examined temperature-controlled XRD and surface morphology was examined with SEM photographs.
Electrical resistance measurements were done between 20 K-270 K temperature range. Critical transition temperature was found 93,96 K for N1. Critical transition temperature was found 90,08 K for N2.
The lattice parameters were calculated using XRD data and there is no a huge change in the lattice parameters.
When SEM images ware investigated for N1 sample, crystal grains were found small. Moreover, there are pores between crystal grains. The surface of the N2 sample obtains larger grains, lower porosity and better connectivity.
Meissner effect was observed for both superconducting materials N1 and N2.
Keywords: YBa2Cu3O7-x superconductors, solid state reaction, cryostat, critical transition temperature, XRD, SEM.