HgBa2Can-1CunO2n+2+8 süperiletkenlerinin sentezlenmesi ve değişik oranda Pb katkılanmasının bu süperiletkenlerin elektriksel ve fiziksel özellikleri üzerindeki etkilerinin incelenmesi

Abstract

ÖZET Yüksek Lisans Tezi HgBa2Can.1Cun02n+2+8 SÜPERİLETKENLERİNİN SENTEZLENMESİ VE DEĞİŞİK ORANDA Pb KATKILANMASININ BU SÜPERİLETKENLERİN ELEKTİRİKSEL VE FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN İNCELENMESİ Mehmet DOĞAN İnönü Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı 89+xii sayfa 2000 Danışman: Yrd. Doç. Dr. Yakup BALCI Yüksek geçiş sıcaklığı (Tc) ve yüksek akım yoğunluğu (Jc) gibi özelliklerinden dolayı Hg-bazlı süperiletkenler (HgBa2Can-ıCun02n+2+s, n=l, 2, 3, 4....), uygulama alanları için ümit vaadetmektedir. Bu özelliklerinden dolayı HgBa2Can.Cun02n+2+5 sistemine ait süperiletkenler, geliştirildikleri 1993 yılından beri yoğun bir çalışma alanı haline gelmiştir. Pb' nin kısmi olarak Hg yerine katkılanması, HgBaCaCuO süperiletkenlerinin hem faz kararlılığını hem de süperiletkenlik özellikleri üzerinde olumlu etkilere sebep olmaktadır. Bu çalışmada Pb katkılamanın, Hg-1223 süperiletken fazlar üzerindeki etkilerini araştırmak amacıyla oda şartlarında deneyler yapıldı. Bunlardan başka, başlangıç materyallerinin numune hazırlama ve tavlama ortamının (O2, Ar, N) ve farklı tavlama sıcaklıklarının Hg-1223 süperiletkenleri üzerindeki etkileri incelendi. Hg-bazlı süperiletkenlerle karşılaştırmak amacıyla, deneylerin bir kısmı YBCO sisteminde gerçekleştirildi. Isıl işlemler sırasında meydana gelen mikroyapısal değişiklikleri analiz etmek için DTA, DSC, XRD, R-T ve Optik Mikroskobu kullanıldı. Hg-bazlı süperileken fazların CO2 ve neme duyarlı olduğu ve süperiletkenlik özelliklerinin ve yüzey morfolojilerinin bozulmasına sebep olan CO2 ve nemi havadan rahatlıkla absorbe edebileceği sonucuna varılmıştır. Aynı zamanda Pb kalkılanmasının, YBCO numunelerin süperiletkenlik özelliklerine olumsuz etki yaptığı sonucuna varılmıştır. ANAHTAR KELİMELER: Süperiletkenlik, Hg-bazlı süperiletkenŞş_Y$ÇC Süperiletkenler. L VV ^v^ /£:;-?* v'- < ` <)Yİ^%t&J$ 111 *^Ht^;İ

ABSTRACT M. Sc. Thesis SENTHESİZE OF THE HgBa2Can.,Cun02n+2+8 SUPERCONDUCTORS AND INVESTIGATING OF THE Pb SUBSTITUTION EFFECTS ON THE ELECTRICAL AND PHYSICAL PROPERTIES Mehmet DO?AN İnönü University Instutitue of Science Department of Physics 89+xii pages 2000 Supervisor: Dr. Yakup BALCI Hg-based high Tc superconductors (HgBa2Can-iCun02n+2+6, n= 1, 2, 3,4...) are very promising due to their high critical temperature (Tc) and high critical current densities (Jc). Due to these properties HgBa2Can.iCun02n+2+5 family superconductors has been studied since its discovery in 1993. Partial substitution of Hg by Pb has beneficial effects on the both phase stability and superconducting properties of HgBa2Ca2Cu30s+8. In this study, a series of experiments were carried out in order to investigate the effects of Pb doping on Hg-1223 phase at ambient pressure. The experiments were carried out to examine the effects of substitution, annealing and synthesizing enviroments and annealing temperature on Hg-1223 superconductors. Some of these experiments were done in YBCO system in order to compare with the Hg-based superconductors. To analyse microstructural changes occured during the heat treatments; XRD, R-T, DTA, DSC and Optic Microscopy techniques were used. It is found that Hg-based superconducting phase is highly sensitive to the moisture and CO2 which cause to degrade superconducting properties and surface morfology of the Hg-based cuprate samples. The experiments results which were done in YBCO system showed that the Pb substitution cause to degrade superconducting properties of these samples. KEY WORDS: Superconductivity, Hg-based Superconductors, YBCO System Superconductors. lv