Bizmut tabanlı süperiletkenin bakır tarafına yapılan ta katkısının süperiletkenlik özelliklerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of ta addition to copper side of bismuth-based superconductor on superconductory properties
- Tez No: 945174
- Danışmanlar: PROF. BEKİR ÖZÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
Bu çalışmada, klasik katı-hal reaksiyon yöntemiyle sentezlenen Bi₁.₆Pb₀.₄Sr₂Ca₀.₉₂₅Na₀.₀₇₅Cu₂₋ₓTaₓO₈ (x = 0, 0.05, 0.075, 0.10, 0.15 ve 0.20) bileşiğinde, Cu konumuna yüksek değerlikli Ta katkısının süperiletkenlik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. X-ışını kırınımı (XRD) analizleri sonucunda, tüm örneklerde ana fazın Bi-2212 olduğu belirlenmiş olup, ayrıca Bi-2201 ve Bi-2223 fazlarına ait düşük yoğunluklu kırınım desenleri tespit edilmiştir. Bunun yanı sıra, örneklerin örgü parametrelerinin Ta katkısı ile azaldığı gözlemlenmiştir.Taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüleri, tüm numunelerde rastgele yönlenmiş, kısmen plaka benzeri ve kısmen de iğnemsi morfolojide tanelerin bulunduğunu ortaya koymuştur. Manyetizasyon ölçümleri sonucunda, tüm örneklerde 10 K, 20 K ve 30 K sıcaklıklarında Tip-II süperiletkenlere özgü simetrik M-H eğrileri elde edilmiştir. Çivileme merkezlerinin bir göstergesi olan kalıcı manyetizasyon (Mᵣ) değerlerinin, Ta katkısı ile arttığı belirlenmiş olup, benzer şekilde kritik akım yoğunluğu (Jc) değerlerinin de Ta içeriğiyle birlikte yükseldiği tespit edilmiştir. Ancak, kritik geçiş sıcaklığı (Tₛ) ve birinci kritik manyetik alan (Hc₁) değerlerinde Ta katkılanmasıyla azalma meydana gelmiştir.Elde edilen bulgular, Bi₁.₆Pb₀.₄Sr₂Ca₀.₉₂₅Na₀.₀₇₅Cu₂₋ₓTaₓO₈ sisteminin süperiletkenlik özelliklerinin iyileştirilmesi açısından tantal katkısının önemli bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir. Ancak, daha verimli süperiletken özellikler elde edebilmek adına, farklı üretim tekniklerinin uygulanması ve ileri karakterizasyon çalışmalarıyla sistemin daha detaylı incelenmesi gerektiği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of high-valence Ta substitution at the Cu site on the superconducting properties of the Bi₁.₆Pb₀.₄Sr₂Ca₀.₉₂₅Na₀.₀₇₅Cu₂₋ₓTaₓO₈ (x = 0, 0.05, 0.075, 0.10, 0.15, and 0.20) system, synthesized via the conventional solid-state reaction method, were investigated. X-ray diffraction (XRD) analysis revealed that the primary phase in all samples was Bi-2212, with additional diffraction peaks corresponding to minor Bi-2201 and Bi-2223 phases. Furthermore, the lattice parameters of the samples were found to decrease with Ta doping. Scanning electron microscopy (SEM) images showed randomly oriented grains with a mixture of platelet-like and needle-like morphologies. Magnetization measurements indicated that symmetrical M-H loops, characteristic of Type-II superconductors, were observed at 10 K, 20 K, and 30 K in all samples. The remanent magnetization (Mᵣ), an indicator of flux pinning ability, increased with Ta doping, and a similar trend was observed in the critical current density (Jc) values. However, the critical transition temperature (Tₛ) and the first critical magnetic field (Hc₁) decreased with increasing Ta content. These findings suggest that Ta substitution significantly influences the superconducting properties of the Bi₁.₆Pb₀.₄Sr₂Ca₀.₉₂₅Na₀.₀₇₅Cu₂₋ₓTaₓO₈ system. However, to achieve further improvements in superconducting performance, alternative synthesis techniques and more comprehensive characterization studies are required.
Benzer Tezler
- Effects of B2O3 addition on the formation and properties of bi-based superconductors
B2O3 eklemesinin bizmut tabanlı süperiletkenlerin yapısına ve özelliklerine etkileri
DEVRİM KÖSEOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ ÖZKAN
PROF. DR. NİZAMİ HASANLİ
- Gd katkılı Bi-tabanlı yüksek sıcaklık süperiletkenlerinin yapısal, elektriksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
The investigation of structural, electrical, and mechanical properties of gd doped Bi-based high temperature superconductors
HÜSEYİN AYDIN
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARİF BABANLI
PROF. DR. CABİR TERZİOĞLU
- Ag katkılı Bi-2223 süperiletken seramiklerin mekanik özelliklerinin saptanması
To determine mechanical properties of Ag doped Bi-2223 superconductors ceramics
EMİNE BURCU CEVİZCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL KOCABAŞ
- Farklı kristal bölgelerine yapılan katkılamaların bizmut tabanlı (BSCCO) süperiletkenlerin fiziksel özelliklerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of doping in different crystal regions on the physical properties of bismuth-based (BSCCO) superconductors
FULYA KARAÇORA
Doktora
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEKİR ÖZÇELİK
- Bizmut tabanlı süperiletken seramiklerde katkı atomları ile yapı analizi
The structure analyse with doping atoms on bizmuth based ceramic superconducters
GÜLDENİZ ÇİMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Fizik ve Fizik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL KOCABAŞ