Y2O3 tabakalı YBa2Cu3O7-x bileşiğinin yapısal ve fiziksel özellikleri

Abstract

Bu çalışmada Eritme-Toz-Eritme-Büyütme (Melt-Powder-Melt-Growth, (MPMG)) yöntemi kullanılarak Y1040, Y1050-0, Y1050-1, Y1050-2, Y1060 ve Y1070 olmak üzere altı YBCO örneği üretildi. Bu örneklerin üretiminde sıvı fazın fırını kirletmesini önlemek ve tane büyümesini desteklemek için pota altına Y2O3 tozu ya da tableti yerleştirildi. Isıl işlem sonrasında bütün örnekler aynı anda 24 saat süreyle oksijen ortamında tavlandı. Bu örneklerin mikro yapıları XRD analizi ve polarize optik mikroskop kullanılarak belirlendi ve manyetizasyon ölçümleri ise PPMS ve VSM sistemleri kullanılarak yapıldı.Mikro yapı sonuçlardan Y2O3 tozu kullanılarak üretilen Y1050-1 örneğinin tane büyüklüğünün daha büyük, hemen hemen tek kristal olduğu ve tercihli bir yönelime sahip olduğu gözlenmesine rağmen manyetizasyon ölçümlerinden Y1060 örneğinin süperiletkenlik özelliklerinin daha iyi olduğu görüldü.Tek kristal YBCO üretiminde en uygun büyüme sıcaklığının 1050 ve 1060°C civarında olduğu, 24 saatlik oksijenle süresinin yetersiz olduğu ve Y2O3 tabakasının büyümeyi desteklediği gözlendi.

In this study, six kinds of melt-processed YBCO samples which are named Y1040, Y1050-0, Y1050-1, Y1050-2, Y1060 and Y1070 were fabricated and the compacted powders were located on a crucible with a buffer layer of Y2O3 and a crucible with Y2O3 powder freely poured to avoid liquid to spread on the furnace plate and also to support crystal growth. After thermal process, whole samples were oxygenated for 24 hours all together. Microstructures of these samples were defined by XRD analysis and polarized light optical microscopy and magnetization measurements were performed by using PPMS and VSM.It was found that the sample located on crucible with freely poured Y2O3 powder has showed almost single crystal and has preferred orientation but superconducting properties of Y1060 was much better than the others according to magnetization measurements.At the fabrication of single crystal YBCO, optimized temperature for crystal growth was determined to be around 1050 and 1060°C, 24 hours oxygenation period was insufficient and Y2O3 layer supported the growth.