Temperature dependence of tunneling in intrinsic josephson junctions of high temperature superconductors
Yüksek sıcaklık üstün iletkenlerindeki özgün josephson eklemlerinin tünellemesinin sıcaklığa bağımlılığı
- Tez No: 232897
- Danışmanlar: DOÇ. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Science and Technology, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- 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: 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
- 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
2009
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
- Fabrication of mesa structures on superconducting Bi2Sr2CaCu208+x single crystals
Üstüniletken Bi2Sr2CaCu208+x tek kristaller üzerine mesa yapılarının üretilmesi
CİHAN KURTER
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
- 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
2014
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ AKSAN
- Spin polarized tunneling spectroscopy of intercalated Bi2Sr2CaCu2O8+d superconductor
İnterkalasyonlu Bi2Sr2CaCu2O8+d üstüniletkenlerinin spin polarize tünelleme spektroskopisi
MEHTAP ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMadde Bağımlılığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
- Quantum aspects of molecular correlations in biological catalysis
Biyolojik katalizde moleküler ilintilerin kuantum doğası
ONUR PUSULUK
Doktora
İngilizce
2018
Biyofizikİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEREM CANKOÇAK
PROF. DR. CEMSİNAN DELİDUMAN