Fabrication of mesa structures on superconducting Bi2Sr2CaCu208+x single crystals
Üstüniletken Bi2Sr2CaCu208+x tek kristaller üzerine mesa yapılarının üretilmesi
- Tez No: 197772
- Danışmanlar: DOÇ.DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 126
Özet
Adı-Soyadı :Cihan KURTEROkul : zmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüAnabilim Dalı :FizikProgramı :Fizik (Yüksek Lisans)Tez Ba lı ı :Üstüniletken Bi2Sr2CaCu2O8+δ Tek Kristaller Üzerine Mesa YapılarınınδÜretilmesiÖZETKristal yapıları, dü ük sıcaklık üstüniletkenlerine kıyasla hayli karma ık olan yükseksıcaklık üstüniletkenlerinin mekanizmalarının tümüyle anla ılabilmesi için büyük emekharcanmaktadır. Bu çalı mada, yüksek sıcaklık üstüniletkenlerine özgü bazı özellikleriara tırmak ve tünelleme karekteristiklerini elde edebilmek amacıyla optimal katkılanmı veHgBr2 molekülleriyle intercalate edilmi Bi2Sr2CaCu2O8+δ (Bi-2212) tek kristalleri üzerineδmikron boyutta mesa yapılar üretilmi tir. Fotolitografi ve Ar iyon a ındırması tekniklerikullanılarak elde edilen özgün Josephson eklemi yı ınlarının, akım-gerilim ve tünellemeiletkenlikleri, yüzeylerinden nokta kontak alınarak geni bir sıcaklık aralı ında (4.2-300 K)ölçülmü tür. Elde edilen mesaların yüzey topografileri ve yükseklikleri atomik kuvvetmikroskobu yardımıyla belirlenmi tir. Özgün Josephson eklemlerinin tünellemeiletkenli inin, Bi-2212 ye ait durum yo unlu unun spektral özelliklerini (örne insankiparçacık-quasiparticle-pikleri, ?dip? ve ?hump? yapıları) göstermesi gerekti inden yolaçıkılarak tünelleme ölçümleri sonucu alınan I-V ve dI/dV-V karakteristikleri ile bu özelliklergözlenmeye çalı ılmı ve sonuçlar SIN ve SIS eklemlerinin karakteristikleriylekar ıla tırılmı tır. Kristalde herhangi bir ekillendirme yapılmaksızın PCT tekni inin direkyüzeye uygulandı ı ölçümlerden elde edilen spektra ile mesa yapılardan alınan verilerinuyumsuzlu u özgün Josephson eklemlerindeki a ırı ısınmanın ve sankiparcacık enjeksiyonunvarlı ı ile açıklanmı tır. Bi-2212 kristalinin çok dü ük termal iletkenli e sahip olmasıdeneyler esnasında a ırı ısınma problemiyle kar ıla ma olasılı ını tetiklemektedir. Bu sorunua mada en etkin yöntemlerinden birisi, Bi-2212 üstüniletkeni içerisine kristalin yapısalsistemini bozmayacak yabancı bir molekül enjekte etmektir. HgBr2 intercalate edilmi Bi-2212 kristallerle yapılan deneylerden alınan sonuçlarda ısınma probleminin efektif birekilde yenilebildi i gözlenmi tir. Normalize edilmi pik voltajı de erlerinin normalizeedilmi sıcaklı a ba lılı ı, BCS fitiyle beraber incelendi inde yüksek sıcaklık üstüniletkenlerinin kritik sıcaklı ın çok üstündeki de erlerde dahi enerji aralı ı sergiledi igözlenmi ve sanki enerji aralı ının varlı ı incelenmi tir.
Özet (Çeviri)
Name :Cihan KURTERSchool : zmir Institute of TechnologyDepartment :PhysicsMajor :Physics (Master)Title of Thesis :Fabrication of Mesa Structures on SuperconductingBi2Sr2CaCu2O8+δ Single CrystalsδABSTRACTThere have been tremendous efforts to understand the relatively much moresophisticated mechanism of superconductivity in high temperature superconductors(HTSC). In order to investigate the inherent features and tunneling characteristicsjust only peculiar to HTSC, micron-sized mesa structures were fabricated on thesurfaces of both pristine optimally doped and HgBr2 intercalated Bi2Sr2CaCu2O8+δδ(Bi-2212) single crystals using photolithography and Argon ion beam etchingtechniques. The surface topography and heights of the mesas were examined withatomic force microscopy. Hysteretic I-V curves with multiple branches andtemperature dependence of tunneling characteristics were investigated by means of anovel technique, point contact tunneling (PCT) and experiments were carried out in alarge range of temperatures from 4.2 K to 300 K. The results of SIN single junctionsand SIS break junctions obtained by interlayer tunneling using PCT technique onbulk crystals were compared with intrinsic Josephson junction quasiparticle spectragenerally showing sharp peaks at gap voltages and no dip/hump structures; which arereconciled with overheating in the mesa. The IJJ measurements performed withHgBr2 intercalated Bi-2212 samples showed far more enhanced characteristicsindicating less heating. The zero bias conductance versus temperature plots wereexamined to scrutinize the existence of pseudogap in electronic excitation spectra ofinvestigated samples. Besides, the normalized gap voltages were plotted againstnormalized temperature to show the deviation from BCS fit, which displays thenovelty of HTSC.
Benzer Tezler
- Fabrication of double mesa structures from superconducting Bi2Sr2CaCu2O8+d by e-beam lithography for terahertz emission
Terahertz ışıması için e-demeti litografi ile süper iletken Bi2Sr2CaCu2O8+d?den çift mesa yapıların üretimi
YASEMİN DEMİRHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
- Area dependence of josephson critical current density in superconducting Bi2Sr2CaCu2O8+d mesas for terahertz emission
Terahertz ışıyan süperiletken Bi2Sr2CaCu2O8+d mesaların josephson kritik akım yoğunluğunun alana bağımlılığı
HİLAL SAĞLAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
- Long wavelength infrared mercury cadmium telluride photodiodes and focal plane arrays
Uzun dalgaboyu kızılötesi cıva kadmiyum tellür fotodiyot ve odak düzlem matrisleri
BURAK AŞICI
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF.DR. CENGİZ BEŞİKCİ
- III-V grubu yarıiletkenlere dayalı aygıt üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of devices based on III-V group semiconductors
BURAK KAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE EROL
PROF. DR. TOLGA GÜVER
- GaAs/AlGaAs tabanlı yarıiletken yapılardan aygıt üretimi ve karakterizasyonu
Device fabrication and characterization of GaAs/AlGaAs based semiconductors
BURCU ARPAPAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR SERİNCAN