AG/SR kısmi değiştirme ile bı-2212 seramik matriksinde CU-O koordinasyonu ve süper-elektronların düzenlenmesinde gelişme
CU-O coordination and the advancement in the arrangement of super-electrons in the BI-2212 ceramic matrix through partial substitution of AG/SR
- Tez No: 937306
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA BURAK TÜRKÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
İlk olarak optimum karakteristik BSSCO (Bi-2212) süperiletken fazına sahip seramik malzeme üretimi için optimum ortam koşulları (tavlama ve operasyon sıcaklığı, süresi ve ortam basıncı) standart ölçüm metotları ile sıcaklıkla öz elektrik direnç değişimi ve teorik yaklaşımlar belirlenecektir. Hemen ardından, en yüksek karakteristik Bi-2212 süperiletken fazı sergileyen Bi2.1Sr2.0-xAgxCa1.1Cu2.0Oy kristal yapısına farklı oranlarda (0.00 ≤x≤ 0.30) oranlarda yüksek saflıkta gümüş nanoparçacıkların (20-40 nm) ile yüksek saflıkta stronsiyum iyonların yerdeğiştirerek katkılayarak, bu nanoparçacıklar için çözünme sınırını belirlenecektir. Üretilecek olan kristal örgüde Ag/Sr yer değiştirmiş Bi-2212 süperiletken kupratların karakteristik elektrik ve süperiletkenlik özellikleri sıcaklık direnç değişimi (R-T) belirlenerek, kristal yapı için optimum Ag nanoparçacık konsantrasyonu tartışılacaktır. Ayrıca, oluşan yeni sistemlerin (Bi-2212+Ag) teknolojiye, endüstriye ve mühendislik alanlarına uygulanabilirliği teorik yaklaşımlarla tartışılacaktır. Bunun yanı sıra, bilimsel tabanda yorumlanan özellikleri destelemek amaçlı üretilen Bi-2212+Ag katkılı numunelerin kristal yapı kalitesi, tanecikler arası bağlar, akı çivileme, yüzey morfoloji ve mekanik performans gibi temel özellikleri kritik akım yoğunluğu (I-V), taramalı elektron mikroskop (SEM), enerji dağılım X-ray spektroskopisi (EDX) ve toz X-ray kırınım (XRD) teknikleriyle incelenip Bi-2212 süperiletken fazı için optimum gümüş katkılama oranı belirlenecektir. Yine, Bi-2212 malzemesinin Ag nanoparçacıklar ile iyileşen/geriye giden elektrik ve süperiletkenlik özellikleri Fermi enerji seviyesinde elektronik durum yoğunluğu, bipoloron, spin antiferromanyetik dalgalanma, orbital melezleşme, yerel bağ mesafesi, düzen parametre hesabı, titreşim modları ve Cooper çifti oluşumu ile arasındaki ilişkisi yardımıyla açıklanacaktır. Ayrıca, kristal örgüde gümüş varlığı ile Bi-2212 sisteminin kristal düzlem yöneliminin, faz saflıklarının, örgü sabiti parametrelerinin ve ortalama tanecik boyutunun nasıl etkilendiği bulunacaktır. Sonuç olarak, yürüteceğim bu proje kapsamında üretilecek olan yeni bilimsel bilgilerin üniversitemizin bilimsel alt yapısına katkıda bulunacağı gibi, ilerideki aşamalarda ülkemizde son derece kısıtlı sayıda araştırmacısı bulunan teorik malzeme bilimi alanında araştırmacı yetiştirilmesi için alt yapı oluşturacaktır.
Özet (Çeviri)
Firstly, the optimal environmental conditions (annealing and operation temperature, duration, and ambient pressure) for the production of ceramic material with the optimum characteristic BSCCO (Bi-2212) superconducting phase will be determined using standard measurement methods based on the temperature-dependent electrical resistivity variation and theoretical approaches. Immediately afterward, by substituting highly pure silver nanoparticles (20–40 nm) and highly pure strontium ions at different ratios (0.00 ≤ x ≤ 0.30) into the Bi2.1Sr2.0-xAgxCa1.1Cu2.0Oy crystal structure, which exhibits the highest characteristic Bi-2212 superconducting phase, the solubility limit for these nanoparticles will be determined. The characteristic electrical and superconducting properties of the Ag/Sr-substituted Bi-2212 superconducting cuprates in the produced crystal lattice will be determined based on the temperature-resistance variation (R-T), and the optimum Ag nanoparticle concentration for the crystal structure will be discussed. Additionally, the applicability of the newly formed systems (Bi-2212+Ag) in technology, industry, and engineering fields will be discussed through theoretical approaches. Furthermore, in order to support the scientifically interpreted properties, the fundamental characteristics of the Bi-2212+Ag-doped samples—such as crystal structure quality, intergranular bonds, flux pinning, surface morphology, and mechanical performance—will be examined using critical current density (I-V), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), and powder X-ray diffraction (XRD) techniques, and the optimum silver doping ratio for the Bi-2212 superconducting phase will be determined. Again, the improved/regressed electrical and superconducting properties of the Bi-2212 material with Ag nanoparticles will be explained in relation to the density of electronic states at the Fermi energy level, bipolaron, spin antiferromagnetic fluctuation, orbital hybridization, local bond distance, order parameter calculation, vibrational modes, and Cooper pair formation. Moreover, how the presence of silver in the crystal lattice affects the crystal plane orientation, phase purities, lattice constant parameters, and average grain size of the Bi-2212 system will be identified. As a result, the new scientific findings to be produced within the scope of this project will not only contribute to the scientific infrastructure of our university, but will also provide a foundation for the training of researchers in the field of theoretical materials science—an area with a very limited number of researchers in our country—in future stages.
Benzer Tezler
- Performance evaluations on the spatial reuse techniques of the next generation wlans
Yeni nesil kablosuz yerel ağlarında spektral tekrar kullanım tekniklerinin değerlendirmesi
ÖMER FARUK TOPAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNEŞ ZEYNEP KARABULUT KURT
- Solution-processed thin film deposition and characterization of multinarychalcogenides: Towards highly efficient Cu2BaSn(S,Se)4 solar devices
Solüsyon yöntemiyle sentezlenmiş çok elementli kalkojenitlerin ince film kaplama ve karakterizasyonu: Yüksek verimli Cu2BaSn(S,Se)4 bazlı güneş soğuran cihazlara doğru
BETÜL TEYMUR
Doktora
İngilizce
2022
EnerjiDuke UniversityMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DAVİD B.MİTZİ
- Sıkıştırılabilir hiperelastik küre ve silindirin radyal hareketleri için bir benzerlik çözümleri sınıfı
A Class of similarity solutions for radial motions of compressible hyperelastic spheres and cylinders
CELAL TUNCER
- Bi (Pb) Sr Ca CuO süperiletken ince filmlerinin üretimi, bazı yapısal ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi
The production of Bi(Pb)srcacuo superconducting thin films and the investigation of their structural and electrical properties
AHMET VARİLCİ
Doktora
Türkçe
1997
Fizik ve Fizik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ALTUNBAŞ
- Ağır ve hafif metal konsantrelerinde Sr, Ba, Cu, Au, ve Pt tayinleri ve bunların ekonomik değerlendirilmesi
Determination of Sr, Ba, Cu, Au, Ag ve Pt from light and heavy metal fractions and their economically evaluation
HAKAN KARABULUT