Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O yüksek sıcaklık süperiletkenliklerinin yapısal bazı özelliklerinin incelenmesi

Abstract

ÖZET Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-0 YÜKSEK SICAKLIK SÜPERİLETKENLERİN YAPISAL BAZI ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ ERÜNSAL, Mustafa Kırıkkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi Danışman: Doç. Dr. Saffet NEZİR Ocak 2003, 41 sayfa Bu çalışmada, 110 K'lik kritik sıcaklığa sahip Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-0 süperiletken bileşikler, amonyum nitrat kullanılarak üretildi. Anormal hacim artışının gözlendiği bu numunelerde, tavlama süresinin ve uzun süre bekletmenin etkisi incelendi. Numunelerin, elektriksel özdirençleri ölçüldü. X- ışını kırınım piklerinin şiddetlerinden, yüksek sıcaklık fazının oranı belirlendi. Numunelerin yapraksı taneleri, SEM mikrograflarından gözlendi. Sinterleme süresinin 50 saatten 150 saate kadar artmasıyla, numunelerde ortalama tane büyüklüğünün 5 ym'dan 10 fjm'a kadar çıktığı ve taneler arası temasın da bir miktar arttığı gözlendi. Diğer yandan, 2223 yüksek sıcaklık fazının oranı 100 saatlik sinterleme işlemi sonucunda % 90'lara kadar artmaktadır.50, 100, 125 ve 150 saat sinterlenen süperiletken numunelerin çok uzun süre normal hava ortamında bekletildiğinde özdirençleri %10 civarında arttı. Numuneler, 106-107 K'de süperiletken halden normal hale dönüşürken, uzun süre bekletmenin sonucunda 102-103 K'de normal hale dönüştüler. Anahtar Kelimeler; Süperiletken, Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-0 Sistemi, sıvı amonyum nitrat yöntemi, yüksek Tc Fazı, sinterlemenin etkisi, x- ışını toz kırınım deseni, elektriksel özdirenç, elektron mikroskobu.

ABSTRACT INVESTIGATION OF SOME STRUCTURAL PROPERTIES OF HIGH- TEMPERATURE Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-0 SUPERCONDUCTING COMPOUNDS ERÜNSAL, Mustafa Kırıkkale University Graduate School Of Natural and Applied Sciences Department Department of Physics, M.Sc. Thesis Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Saffet NEZİR January 2003, 41 pages In this thesis, Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-Q superconducting compounds with transition temperature near 1 10 K were fabricated by using ammonium nitrate. Abnormal volume expansion was observed in these samples. The effects of sintering period and keeping the samples for a long period of time were examined. Electrical resistivity of the samples and from the analysis of XRD patterns, the ratio of high-Tc phase were determined. Flake-like grain of these granular superconductors was observed from SEM micrographs. As the sintering period increased from 50 h to 150 h, it was observed that the average grain size in the samples was increased from 5 |Jm to 10 (Jm. This process also slightly increased the interconnectivity of the grains. On the other hand, the ratio of the 2223 high-Tc phase was about 90 % after the sintering for 100 h. The resistivity of superconductor samples sintered for 50, 100, 125 and 150 increased 10 % when they were kept under normal conditions for a long period of mtime. The samples turned into normal from superconductivity at 106-107 K, while they became normal at 102-103 K as the result of keeping them for long period of time. Key Words: Superconductor, Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-0 system, liquid ammonium nitrate method, high Tc phase, sintering effect, abnormal volume expansion, powder x-ray diffraction pattern, electrical resistance, critical current density, thermal expansion, magnetic susceptibility, electron microscopy. rv