Geri Dön

Temperature dependence of tunneling in intrinsic josephson junctions of high temperature superconductors

Yüksek sıcaklık üstün iletkenlerindeki özgün josephson eklemlerinin tünellemesinin sıcaklığa bağımlılığı

  1. Tez No: 232897
  2. Yazar: YILMAZ ŞİMŞEK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilim ve Teknoloji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Science and Technology, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2008
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 90

Özet

Terahertz frekans aralığında (0.3-30 THz) koherent aralıksız ve ayarlanabilir bir şekilde elektromanyetik ışıma yapacak kompakt katı-hal kaynaklarının eksikliği, bu ışınlarını elde etmede daha iyi bir aday olan yüksek sıcaklık üstüniletkenlerle çözülebilir. THz kaynakları; materyal karakterize etmede, biyolojide, iletişimde, tıpta ve güvenlik alanlarında geniş uygulama potansiyeline sahiptir. Yüksek sıcaklık üstüniletkenleri ise THz frekans aralığına ışıma yapmak için uygun olan büyük enerji aralıklarına sahiptir. Bu yüzden bu üstüniletkenler eklemli yapı teknolojilerinde, DC voltajı yüksek frekanslı ışımaya çeviren iyi bir dönüştürücü olarak kullanılmaktadırlar. Bir üstüniletken olan Bi2Sr2CaCu2O8+d (Bi2212) tek kristalleri özgün Josephson eklemleri şeklinde anılan doğal üstüniletken yalıtkan üstüniletken gibi üst üste çoklu eklemli yapılar içerir. Isınma olaylarından ötürü küçük düzlemsel ve yanalsal boyutlu mesalar tercih edilmesine rağmen, koherent aralıksız ve güçlü bir şekilde THz ışımalarını elde etmek için, Ca ile zenginleştirilmiş Bi2212 üzerine geniş ve uzun boyutlarda mesalar ürettik. Isınma problemini kontrol edebilmek için normal düzeyin altında O2 katkılandırılmış Bi2212 kullandık. 100x300 µm2 boyutlu mesalar vakumlu buharlaştırma, fotolitografi ve iyon demeti aşındırma metotlarıyla üretildi. Mesaların yükseklikleri ve yanal boyutları Atomik Kuvvet Mikroskobuyla analiz edildi. Bi2212'nin sıcaklığa bağlı c-ekseni özdirencini ve akım-voltaj (I-V) tünelleme niteliklerini inceledik. Bu incelemelerde 300 K ten Tc'ye üssel olarak artan bir özdirenç normal düzeyin altında O2 katkılandırılmış bir Bi2212 üstüniletkeni ile çalışıldığını göstermektedir. Sıcaklıkla değişen I-V ölçümlerinde ısınma olayının etkileri analiz edildi. Son olarak mesaların uzun kenarlarından bolometrik ışıma algılama ölçümleri yapıldı.

Özet (Çeviri)

The lack of coherent, continuous and tunable compact solid-state sources of electromagnetic radiations at terahertz (THz) frequency range (0.3-30 THz) can be solved by high temperature superconductors (HTS) which are better candidates for generation of THz radiation. THz sources have potential application areas in materials characterization, biology, communication, medicine and security. The HTSs have large energy gap intervals which are available for radiations at THz frequency range, so recently, they were used as better converters from DC-voltage to high frequency radiation in junction technologies. Bi2Sr2CaCu2O8+? (Bi2212) HTS single crystals include natural superconductor-insulator-superconductor multi-junctions called intrinsic Josephson junctions. For generation of coherent continuous and powerful THz radiations, we have fabricated large and tall mesas on Ca rich Bi2212, although mesas with small planar and lateral dimensions were preferred in recent studies because of the heating effect. We have used under-doped Bi2212 to control the heating problem. The mesas with size of 100x300 µm2 have been fabricated by vacuum evaporation, photo-lithography and ion beam etching techniques. Their heights and lateral dimensions were analyzed by Atomic Force Microscopy. We have investigated temperature dependence of c-axis resistivity and current-voltage (I-V) tunneling characteristics of under-doped Bi2212 which exhibit exponentially increases in resistivity from 300 K to Tc. The influences of heating effect were analyzed at temperature evolution of I-V measurements. Finally, bolometric detections of emission from long edges of mesas were done.

Benzer Tezler

  1. Reactive ion beam etching and characterization of high-Tc superconductor Bi2212

    Yüksek sıcaklık üstüniletkeni Bi2212? nin reaktif iyon demeti dağlanması ve karakterizasyonu

    HASAN KÖSEOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER

  2. Fabrication of mesa structures on superconducting Bi2Sr2CaCu208+x single crystals

    Üstüniletken Bi2Sr2CaCu208+x tek kristaller üzerine mesa yapılarının üretilmesi

    CİHAN KURTER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2005

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. LÜTFİ ÖZYÜZER

  3. Biyomedikal uygulamalara yönelik bi-bazlı doğal Josephson eklemlerin üretimi ve karakterizasyonu

    Fabrication and characterization of bi-based intrinsic Josephson junctions for biomedical applications

    OLCAY KIZILASLAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ALİ AKSAN

  4. Spin polarized tunneling spectroscopy of intercalated Bi2Sr2CaCu2O8+d superconductor

    İnterkalasyonlu Bi2Sr2CaCu2O8+d üstüniletkenlerinin spin polarize tünelleme spektroskopisi

    MEHTAP ÖZDEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Madde Bağımlılığı Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER

  5. Quantum aspects of molecular correlations in biological catalysis

    Biyolojik katalizde moleküler ilintilerin kuantum doğası

    ONUR PUSULUK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Biyofizikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KEREM CANKOÇAK

    PROF. DR. CEMSİNAN DELİDUMAN