Optimization of superconducting and mechanical properties of coated superconductor films
Kaplanmış süperiletken filmlerin süper iletkenlik ve mekanik özelliklerinin optimizasyonu
- Tez No: 297879
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA TOPARLI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 243
Özet
Bu çalışmanın amacı, sol-jel spin kaplama tekniğiyle üretilen YBa2Cu3O6.56 (YBCO) esaslı süperiletken ince filmlere Mn ilave edilmesiyle oluşan BaMnO3 flux yapısının, filmin mikroyapısında, süperilektenlik özelliklerinde ve mekanik davranışında meydana gelen değişimlerinin belirlenmesidir. Bu kapsamda, farklı Mn içerikli filmler (001) SrTiO3 (STO) tek kristal altlıklar üzerine metalorganik depozitleme işlemi ile trifluoroacetate (TFA-MOD) yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Film yapısına etki eden solüsyon karakteristiklerini belirlemek için bulanıklılık, ph ve reolojik özelliklerin belirlenmesi amacıyla Türbidimetre, pH metre ve Reometre cihazları kullanılmıştır. Başlangıç sıcaklarda oluşan ürünlerin reaksiyon tiplerini, kimyasal yapısını ve uygun ısıl işlem rejiminin belirlenmesi için Diferansiyel Termal Analysis-Termogravimetrik analiz (DTA-TG) ve Fourier Geçiş kızılötesi spektrometresi (FTIR) kullanılmıştır. Üretilen filmlerin faz analizleri X-ışını difraktometresi (XRD) kullanılarak, yüzey morfolojisi incelemeleri ise Enerji Saçılım Spektroskopu ilaveli Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM/EDS) cihazı ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) kullanılarak yapılmıştır. YBCO esaslı ince filmlerin Mn ilavesine bağlı olarak değişen mekanik özellikleri, CSM nanosertlik ölçüm cihazından elde edilen yükleme-yük boşaltma eğrilerinden faydalanılarak belirlenmiştir. Filmlerin tek kristal altlığa olan yapışma mukavemeti ise Shimadzu Scratch tester cihazı kullanılarak elde edilen kritik kuvvetlerden hesaplanmıştır. YBCO esaslı filmlere ait Mn ilave ile değişen elastisite modülü ve sertliğin yanı sıra akma mukavemeti veya hasar mukavemeti değerleri, deneysel olarak elde edilen yükleme-yük boşaltma eğrilerinin karşılaştırılmasının sonlu elemanlar modelleme programı ile yapılmasıyla belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is to determine microstructure, superconducting and mechanical properties of YBa2Cu3O6.56 (YBCO) and YBCO thin films with Manganese (Mn) addition and BaMnO3 formation as a flux center. With this regard, YBCO superconducting films with/without Mn were spin-coated onto (001) SrTiO3 (STO) single-crystal substrates by metalorganic deposition using trifluoroacetate (TFA-MOD) technique.In order to determine solution characteristics which influence thin film structure; turbidity, pH values and rheological properties of the prepared solutions were measured by Turbidimeter, pH meter and Rheometer machines before drying and heating processes. In order to use suitable process regime, to define chemical structure and reaction type of intermediate temperature products, Differential Thermal Analysis-Thermograviometric (DTA-TG) and Fourier Transform Infrared (FT-IR) analysis were performed in the powder production using xerogels. Structural analysis of the produce films was performed through multipurpose X-ray Diffractometer (XRD). Surface morphologies of the films were investigated using Scanning Electron Microscope (SEM) and Atomic Force Microscope (AFM). Mechanical properties of thin films were determined as a function of Mn addition by CSM nanoindentation tester by calculating Young?s modulus and hardness due to load?unload sensing analysis. Elastic properties and limit (E and ? y) of film and substrate materials was designated by using finite element method (FEM) and nanohardness experiments. Failure properties of films ( ? f) will be obtained using a different algorithm with FEM.
Benzer Tezler
- Bazı organik kristallerin molekül yapılarının ve moleküler özelliklerinin x-ışınları kırınımı ve kuantum mekaniksel hesaplama yöntemleri ile incelenmesi
Crystal molecular structure studies of some organic crystals by x-ray diffraction and quantum mechanical calculation methods
FİLİZ BETÜL KAYNAK
Doktora
Türkçe
2003
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYLA ÖZBEY
- Bazı Nb zengini A15 tipi materyallerin süperiletkenlik mekanizmasının teorik olarak araştırılması
The theoretical investigation of the superconductivity mechanism of some Nb rich A15 type materials
FATİH KURTULUŞ
Doktora
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SADIK BAĞCI
- Sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak süperiletken bobin ve bobin yığınlarının elektromanyetik, termal ve elektromekanik analizi
Electromagnetic, thermal and electro-mechanical analysis of superconducting coils and coil stacks using the finite element method
GAZİ ÇAĞLAR KAÇAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiKırşehir Ahi Evran Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞÜKRÜ YILDIZ
- Süperiletken rüzgar tribünü jeneratörlerinin elektromanyetik, termal ve elektro-mekanik analizi
Electromagnetic, thermal and electro-mechanical analysis of superconducting wind turbine generators
SEFER ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
EnerjiKırşehir Ahi Evran Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞÜKRÜ YILDIZ
- Manyetik rezonans görüntüleme magnetlerinin yüksek sıcaklık süperiletken şeritlerden kavramsal tasarımı ve çoklu fizik analizleri
Conceptual design and multiphysics analysis of magnetic resonance imaging magnets by high temperature superconducting tapes
HÜSNÜ KARA
Doktora
Türkçe
2022
Bilim ve TeknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEDAİ İNANIR
DOÇ. DR. ÖNDER YARGI