Yüksek kritik sıcaklıklı üstüniletken seramik filmlerin elektriksel özellikleri
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 28611
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NECDET BAŞTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1993
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 143
Özet
IV ÖZET Bu çalışmada Y-Ba-Cu-O ve Bi-Sr-Ca-Cu-0 üstün iletken ince filmleri, bileşenlerin vakumda buharlaştırılmaları ile hazırlanmıştır. Y, Ba0O3, (BaF2), Cu bileşenlerinin buharlaştırılmasıyla MgO(lOO) SrTiO3(100), YSZ(IOO), Aİ203/Ag tabanlar üzerine hazırlanan YBCO filmlerinde üstün iletken fazı elde edebilmek amacıyla 800-870 °C sıcaklık aralığında O2 ya da N2+O2 atmosferinde tavlama yapılmıştır. BaCC>3 yerine BaF2 kullanıldığında, yapıdan F' nin atılması için filmler önce 750 °C de H2O+O2 atmosferinde tavlanmıştır. O2 kısmi basıncının düşürülmesi ile üstün iletken fazın oluşumunun daha düşük tavlama sıcaklıklarına kaydığı bulunmuştur. Hazırlanan filmlerin X-ışını kainimi yöntemiyle ve SEM fotoğraflarıyla incelenmesinden tek kristal tabanlar üzerine hazırlanan filmlerde tercihli yönelimin c-ekseni boyunca olduğu, (000 (7=1,2,3.,..) düzlemlerine ait yansımaların varlığından anlaşılmıştır. Polikristal tabanlarda ise bu düzlemlerden gelen yansımaların ve tercihli yönelimin olmadığı görülmüştür. SEM fotoğrafları da yapının polikristal olduğunu göstermektedir ve ortalama tanecik boyutu -Û.5-1 um' dir YBCO filmlerinde 65-300 K sıcaklık aralığında yapılan direnç ölçümlerinden en yüksek kritik sıcaklık 88 K, 77 K ' deki en büyük kritik akım yoğunluğu ise l.SxlO^ A/cm^ olarak bulunmuştur. 65-77 K aralığında sıcaklığın fonksiyonu olarak yapılan kritik akım ölçümlerinden bulunan çiftlen im parametresi“n”, tanecikler arasında Josephson eklem türü çiftlenimlerin etkin olduğunu göstermiştir. Ic-T bağımlılığından T=0 K' deki enerji aralığı 5- 20 meV olarak hesaplanmıştır. Hail olayı ve özdirenç ölçümleri van der Pauw yöntemiyle, sıcaklığın fonksiyonu olarak 65-300 K arasında yapıldı. T>Tc için Hail katsayısının işaretinden, filmlerin p-tipi iletkenlik gösterdiği bulunmuştur. Oda VV sıcaklığında Rh değerleri 1.4xl0“3-3xl0”3 cm^/C arasında değişmektedir. Bakır iyonu başına düşen boşluk sayısı ise Hail katsayından -0.12-0.25 olarak hesaplandı. T3/Ag tabanlar üzerine 2223 fazma uygun olarak ya da Bİ2Sr3.xCaxCu30y kompozisyonunda Sr ve Ca konsantrasyonları değiştirilerek hazırlanmıştı. Üstün iletken fazı elde etmede iki aşamalı ısıl işlem uygulanmıştır. Birinci asamda 750 °C de H2O+O2 atmosferinde tavlama yapılarak yapıdan F' nin atılması sağlanmıştır. Asıl tavlama işlemi -850-890 °C sıcaklık aralığında yapılmıştır. Hazırlanan filmlerin X-ışını kırımını yöntemiyle incelenmesinden yapıda çoğunlukla daha kararlı olan 2212 fazına ait yansımalar gözlenmiştir. BSCCO filmlerinde d.a. dört nokta yöntemiyle, 65-300 K aralığında yapılan direnç ölçümlerinden en yüksek kritik sıcaklık değeri 85 K ve 77 K' deki kritik akma yoğunluğu ise 2x10^ A/cm^ olarak bulunmuştur. Her iki üstün iletken madde için elde edilen sonuçlar, iletim mekanizması ile ilgili bulgular başka çalışmalarla karşılaştırılmıştır..
Özet (Çeviri)
VI SUMMARY In this work, superconducting thin films of Y-Ba-Cu-O and Bi-Sr-Ca-Cu-O have been prepared by evaporating components in vacuum. In order to obtain the superconducting phase in YBCO films which were prepared onto MgO(lOO), SrTiO3(100), YSZ(IOO), Aİ2C>3/Ag substrates by evaporating of components of Y, BaC03 (or BaF2), Cu, the films were annealed in 800-870 °C temperature interval in C*2 or N2+O2 atmosphere. When BaF2 was used instead of BaC03, the films were first annealed in H2O+O2 atmosphere for removal of F and then it was found that occuring of superconducting phase was shifted to lower annealing temperatures. From the analizing of the prepared films by X-ray diffraction method and SEM photos, it was understood from the existing of reflections belonging to (000 planes (1=1,2,3 ) that there is a preferred orientation along c-axis direction in the prepared films on single crystal substrates. It was seen that there are no preferred orientation and reflections arising from these planes. SEM photos also show that the structure is polycrystal and the mean grain size is -0.5-1 um. In YBCO films, it was found from the resistance measurements which were carried out in 65-300 K temperature interval that the maximum critical temperature is 88 K and the maximum critical current density is 1.5x10^ A/cm.2 at 77 K. Carrying out critical current measurements at 65-77 K in temperature interval, it was observed that Josephson junctions type of couplings are dominant, the coupling parameter“n”was found from the dependence of Ic-T. The energy gap was calculated as 5-20 meV at T=0 K from Ic-T dependence. Hall effect and resistivity measurements were carried out by using van der Pauw method as a function of temperature in 65-300 K interval. It was found from the sign of Hall coefficient that films are showing p-type conductivity for T>Tc. Ejj values vary between 1.4xl0“3-3xl0”3 cm^/C inVİİ room temperature. It was calculated by Hall coefficient that hole number per Cu ion is ~0. 12-0.25. It was found that Kjj changes its sign from positive to negative depending on its temperature for T
Benzer Tezler
- Püskürtüm sistemi yapılması ve yüksek sıcaklık üstüniletken ince filmlerin hazırlanması
Construction of sputtering system and preparation of high temperature superconducting thin films
ERDAL KAYNAK
Doktora
Türkçe
2000
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FIRAT TEZER
- Design and implementation of a 0.6 GHz-0.9 GHz RF-squid read-out systems and investigation of RF-squid signal characteristics
0.6 GHz-0.9 GHz frekans bandında çalışan RF-squid ölçüm sisteminin tasarımı ve gerçeklenmesi ve RF-squid sinyal özelliklerinin araştırılması
TAYLAN EKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
Y.DOÇ.DR. MEHDİ FARDMANESH
- Sb katkılı Bİ2-x Pbx Sr2 Ca2 Cu3 O10+x üstüniletken kalın filmlerin elektriksel özellikleri
Electrical properties of Sb doped Bi2-x Pbx Sr2 Ca2 Cu3 O10+x superconducting thick films
MEHMET ZEKİ İNCE
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NECDET BAŞTÜRK
- Üstüniletkenlerde tahribatsız indüksiyon metodlarının araştırılması
Investigation of non-destructive induction methods for characterization of superconductors
ENGİN ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEZER FIRAT
- YBa2Cu3O7 ince filmlerin hazırlanması ve magnetik akı yapısının incelenmesi
Preparation and magnetic flux structure investigation of YBa2Cu3O7 thin films
LEVENT ÇOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEZER FIRAT