Effect of fabrication parameters on structural andelectrical properties of MgB2 sample
İmalat parametrelerinin MgB2 numunesinin elektriksel ve yapısal özelliklerine etkisi
- Tez No: 765539
- Danışmanlar: PROF. DR. CABİR TERZİOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 54
Özet
Bu tezde, MgB2 numunelerinin süperiletken hale getirilirken yapılan tavlama işlemi sırasında tavlama sıcaklığının mikroyapı, elektrik ve manyetik özelliklerine etkileri incelenmiştir. Bu amaçla toz haldeki MgB2 presslenerek bulk hale getirilip 650°C, 750°C, 850°C ve 950°C sıcaklıklarda 1 saat tavlanarak 4 ayrı numune (S650, S750, S850 ve S950) üretildi. Üretilen numunelerin karşılaştırılması amacıyla XRD, SEM, R-T, R-H ve AC alınganlık ölçümleri alındı. XRD ölçümleri incelendiğinde saflıkları hakkında bilgi edinilmesinin yanı sıra kristal yapı parametreleri a ve c'de (kristal yapı büyüklüğü) hesaplandı. SEM ölçümlerinden yüzey yapıları incelenerek tane büyüklükleri ve malzeme yoğunlukları hesaplandı. Direncin sıcaklığa göre değişim ölçümlerinden tipik bir Tip-II süperiletken olan MgB2 numunelerinin farklı dış manyetik alanlar altında süperiletken olmaya başladığı (Tonset) ve tamamen süperiletken olduğu (Toffset) sıcaklıklar belirlendi. Bu ölçümlerde belirlediğimiz dış manyetik alanların hangi sıcaklıklarda süperiletkenliği bozmaya başladığı HC1 ve tamamen bozduğu HC2 manyetik alanları tespit edildi. R-H ölçümlerinde, sabit sıcaklıkta direncin dışardan uygulanan DC manyetik alanla değişim eğrileri elde edildi. Bu eğrilerden sabit sıcaklıkta süperiletkenliğin tamamen bozduğu HC2 manyetik alanları bulundu. AC-Alınganlık ölçümlerinden elde edilen eğrilerden Tonset ve Toffset sıcaklıklar belirlendi ve Jc taneler arası kritik akım yoğunlukları hesaplandı. Tüm ölçümler ve hesaplamalar sonucunda; tavlama sıcaklığındaki 850°C kadar olan artışın tane boyutu, yüzey yoğunluğu, taneler arası bağlanma gibi mikroyapı özelliklerini iyileştirdiği bu sıcaklıktan sonra kötüleştiği, kritik sıcaklık, kritik akım yoğunluğu ve kritik manyetik alanların S850 numunede daha iyi olduğu, tüm ölçümlerin birbiriyle uyumlu ve tutarlı olduğu ve tüm ölçümlerin ısıl işlemde 850°C sıcaklığının MgB2 numunesinin mikroyapısını, yüzey morfolojisini, süper iletkenliğini ve manyetik özelliklerini iyileştirdiğini gösterdi.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the effects of annealing temperature on the microstructure, electrical and magnetic properties of MgB2 samples during the annealing process were investigated. For this purpose, 4 different samples (S650, S750, S850 and S950) were produced by pressing MgB2 in powder form into bulk and annealing at 650°C, 750°C, 850°C and 950°C for 1 hour. In order to compare the produced samples, XRD, SEM, R-T, R-H and AC susceptibility measurements were taken. When XRD measurements were examined, in addition to obtaining information about their purity, crystal structure parameters a and c (crystal structure size) were calculated. By examining the surface structures from SEM measurements, particle sizes and material densities were calculated. The temperatures at which MgB2 samples, a typical Type-II superconductor, started to become superconducting (Tonset) and completely superconducting (Toffset) under different external magnetic fields were determined from the measurements of the change in resistance with respect to temperature. In these measurements, the Hc1 magnetic fields, at which temperatures the external magnetic fields we determined, began to deteriorate the superconductivity, and the HC2 magnetic fields, which completely deteriorated, were determined. In the R-H measurements, the curves of the variation of the resistance with externally applied DC magnetic field at constant temperature were obtained. From these curves, the HC2 magnetic fields, which are completely disrupted by superconductivity at constant temperature, were found. Tonset and Toffset temperatures were determined from the curves obtained from AC-Susceptibility measurements, and Jc intergranular critical current densities were calculated. As a result of all measurements and calculations; The increase in annealing temperature up to 850°C improves the microstructure properties such as grain size, surface density, intergranular bonding, and worsens after this temperature, the critical temperature, critical current density and critical magnetic fields are better in the S850 sample, all measurements are compatible and consistent with each other, and showed that 850°C temperature in heat treatment of all measurements improved the microstructure, surface morphology, superconductivity and magnetic properties of the MgB2 sample.
Benzer Tezler
- Sol-jel yöntemiyle elde edilen na katkılı ZnO ince filmlerin yapısal, elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi
The investigation of structural, electrical and optical properties of na doped ZnO thin films deposited by sol-gel method
DERYA ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiGaziosmanpaşa ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜVEN ÇANKAYA
- Katkılı ve katkısız çinko oksit (ZnO) ince filmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of doped and undoped zinc oxide (ZnO) thin films
İDRİS SORAR
Doktora
Türkçe
2008
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA Z. TEPEHAN
- Güneş pili uygulamaları için ultrasonik kimyasal püskürtme yöntemiyle CuxS ince filmlerin üretilmesi ve karakterizasyonu
Characterization and fabrication of CuxS thin films by ultrasonic spray pyrolysis method for solar cell applications
YUNUS EMRE FIRAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET PEKSÖZ
- Fabrication of silicon nanoporous humidity sensors and their electrical and spectroscopic characterizations
Silisyum nanogözenekli bağıl nem algılayıcı üretimi ve elektriksel ve spektroskopik karakterizasyonu
SEDA OĞUZ AYTEKİN
Doktora
İngilizce
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiYeditepe ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SYEDA RABIA İNCE
- İki boyutlu yarıiletken TMDC malzemelerin katkılanması ve optik/elektriksel özelliklerinin incelenmesi
Doping of two-dimensional semiconductor TMDC materials and characterisation of optical/electrical properties
YUSUF KEREM BOSTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilim ve Teknolojiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FAHRETTİN SARCAN