Effect of samarium substitution with bismuth on transport and magnetoresistance properties of bi-2223
Samaryumun ile bizmut yer değişiminin bi-2223 süperiletken seramiklerinin transport ve magnetoresistans özellikleri üzerine etkisi
- Tez No: 360534
- Danışmanlar: PROF. DR. CABİR TERZİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Bölümü
- Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
Bu çalışmanın amacı DC elektriksel özdirenç, kritik akım yoğunluğu, XRD ve SEM ölçümler yardımıyla Bi ile Sm'un yer değiştirmesinin etkilerini, Bi-2223 seramiklerinin süperiletken ve yapısal özellikleri üzerinde incelemektir. Bi-2223 süperiletken keşfinden bu yana en önemli gelişmelerden birine DC elektrik direnç ile bu yüksek Tc süperiletken iletim özelliklerinin artmasıyla ulaşılmıştır. Bunun yanı sıra XRD ölçümleri hem lattice parametreleri hem de faz bileşimi anlamak için kullanılır. Elektron mikroskobu tarama görüntüleri (SEM) mikroyapı incelemeleri için kullanıldı. Bi-2223 üzerinde Bi ile Sm'un yer değiştirmesi, Sm'un konsentrasyonunun x = 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1 ve 0.3 olarak değiştirilmesiyle gerçekleştirilmiştir. Süperiletken örnekleri, gelişmiş teknikler hakkında bilgi elde etmek için katı hal reaksiyonu metodu ile sentezlenmiştir. Katı hal reaksiyonu yöntemi süperiletken hazırlamak için geleneksel bir yöntemdir. Samaryumun kritik sıcaklığı Tc; samaryum konsantrasyonu x = 0.3 olana kadar artmıştır. Bu çalışmada kullanılan 840 tavlama sıcaklığında örnekler bilinen katı hal reaksiyon yöntemiyle hazırlanmıştır. Normal durum direnç, yoğunluk, gözeneklilik, kritik sıcaklık kritik (başlangıç ve ofset) geçiş sıcaklığı, kritik sıcaklıktaki değişim, kendini alanında kritik akım yoğunluğu, kristal, faz saflık, kafes parametresi, doku, yüzey morfolojisi, Vickers sertlik ve elastik modülü gibi potansiyel teknolojik ve endüstriyel uygulamalar için önemli olan ölçümler saf ve Sm eklenmiş ölçümler için alınmış ve birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Aynı zamanda, Vickers sertlik değerleri örnekleri (optimum katkılı yapıya doğru) Ters Girinti Boyut Etkisi (TGBE) davranışı göstermektedir. XRD datalarına benzer olarak SEM ölçümleri de ilk örneğin en iyi kristal, doku, tane bağlantı, düşük gözeneklilik ve en büyük tane boyutu özelliklerine sahipken sonraki örneklerde yüzey yapısının bozulduğunu görmekteyiz. Buna ek olarak, örnekler için hacim-gözeneklilik analizinin sonucu olarak Bi-2223 yapısındaki gözenekliliğin x=1'e kadar Sm miktarı ile monoton bir biçimde düştüğünü görmekteyiz. Doku, tane bağlantı kısımlarının bozulmasından dolayı da belirtilen x miktarının üstünde gözeneklilik maksimum olana kadar artmaktadır.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is to examine the effects of Sm subsititution with Bi on the structural and superconducting properties of Bi-2223 ceramics with the aid of the DC electrical resistivity, critical current density, XRD, and SEM measurements. One of the most important progresses has been achieved in enhancing the transport properties of this high-Tc superconductor with DC electrical resistivity since the discovery of Bi-2223 superconductor. Besides the measurements of XRD are used to understand both lattice parameters and phase composition. The images of scanning electron microscopy (SEM) are used for microstructure examination. The substitution of Sm with Bi on Bi-2223 is performed with changing the concentration of Sm as x = 0, 0.01, 0.03, 0.05 0.07, 0.1 and 0.3. The superconducting samples were synthesized by the solid state reaction method to obtain information about the growth techniques. Solid state reaction method is the conventional method to prepare superconductors. The critical temperature was increased until the concentration of Sm x=0.3. The samples studied in this study are prepared by conventional solid-state reaction method at the annealing temperature of 840°C for 48h. For the potential technological and industrial applications, the important characteristics such as the normal state resistivity, density, porosity, critical (onset and offset) transition temperature, variation of critical temperature, self field critical current density, crystallinity, phase purity, lattice parameter, texturing, surface morphology, Vickers microhardness and elastic modulus values are obtained for the pure and Sm substituted samples and compared with each other. At the same time, the Vickers microhardness values indicate that the samples (towards optimally doped state) exhibit Reverse Indentation Size Effect (RISE) behavior. As for SEM images, similar to the XRD investigations, the former sample has the best crystallinity, texturing, grain connectivity, lowest porosity and largest grain size while the worst surface morphology is observed for the latter sample. Additionally, the bulk porosity analyses for the samples demonstrate that the bulk porosity decreases monotonously with the Sm content in the Bi-2223 system up to x=0.1 after which the porosity starts to increase regularly towards to maximum value, leading to the degradation of the grain connectivity.
Benzer Tezler
- Microwave assisted solid state synthesis of rare earth ions doped LaBO3, YBO3 and GdBO3, their characterizations and investigations of luminescence properties
Nadir toprak iyonları ile katkılı LaBO3, YBO3 ve GdBO3 orthoboratların mikrodalga yardımlı katı hal sentezi karakterizzasyonu ve lüminesans özelliklerinin araştırılması
METEHAN SEVEROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN YILMAZ
DOÇ. DR. OKAN ESENTÜRK
- Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2-xSmxCu3Oy süperiletkenine Sm2O3 katkısının etkileri
The effect of Sm2O3 doping on Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2-xSmxCu3Oy superconductors
MUSTAFA YILMAZLAR
Doktora
Türkçe
2002
Fizik ve Fizik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM YANMAZ
- Effect of rare earth elements addition on magnetic properties of nickel-zinc ferrites
Nadir toprak elementleri ilavesinin nikel-çinko ferritlerin manyetik özelliklerine etkisi
KADİR BORA DEMİREL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURİ SOLAK
- Eskişehir Beylikova bastnazit kompleks cevherinin karakterizasyonu ve farklı kalsinasyon koşullarının solvoliç verimine etkisinin incelenmesi
Characterization of Eskisehir Beylikova bastnasite complex ore and the effect of different calcination conditions on solvoleach efficiency
ÇİSEM ÇELİK KURTULAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ŞEREF SÖNMEZ
- Development of silica based photonic crystals doped by rare-earth elements
Silika esaslı nadir toprak elementleri katkılı fotonik kristallerin geliştirilmesi
RAMAZAN DALMIŞ
Doktora
İngilizce
2020
Metalurji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ IŞIL BİRLİK