YBa2Cu3O7 ince filmlerin hazırlanması ve magnetik akı yapısının incelenmesi

Abstract

YBa2Cu307-5 İNCE FİLMLERİN HAZIRLANMASI VE MAGNETİK AKI YAPISININ İNCELENMESİ LEVENT ÇOLAK Hacettepe Üniversitesi, Fizik Mühendisliği Anabilim Dalı ÖZ Bu tez çalışmasında, c-yönelimli yüksek sıcaklık üstüniletken YBa2Cu307^ ince filmlerin hazırlanması ve üstüniletken özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. R.f. magnetron püskürtüm tekniği kullanılarak hazırlanan ince filmlerde, film ile hedef malzeme arasında gerçekleşebilecek stokiyometrik uyumsuzluklardan kurtulmak amacıyla eksenden kaçık püskürtüm tekniği tercih edilmiştir. Kullanılan ince filmlerin karakterizasyonunda, mikroyapısal özelliklerin belirlenmesi için X-lşınları Kırınımı (XRD), elektriksel özelliklerin tespit edilmesi için A.a. Direnç ve Akım-Gerilim (I-V), magnetik özelliklerin araştırılması için de A.a. Magnetik Duygunluk ve Alçak Sıcaklık Taramalı Hail Prob Mikroskop (LT-SHPM) teknikleri kullanılmıştır. XRD incelemeleri sonunda örneklerin c-yönelimli oldukları, a.a. direnç ölçümlerine göre üstüniletken duruma geçiş sıcaklıklarının 87 K, a.a. magnetik duygunluk ölçümlerine göre ise 81 K olduğu belirlenmiştir. I- ölçümlerine bakıldığında filmlerin yüksek kritik akım yoğunluğuna, 77 K'de 106 A/m2 sahip oldukları bulunmuştur. Fimlerin magnetik duygunluklarının uygulanan magnetik alanla değişimleri teorik modellere uygulanmış ve sonuçların literatürle son derece uyumlu olduğu görülmüştür. Alçak Sıcaklık Taramalı Hail Prob Mikroskop deneylerinde çivilenmiş girdaplar gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler: İnce film, üstüniletken, magnetron püskürtüm, YBa2Cu307-8, Bean modeli, magnetik akı yapısı Danışman: Prof. Dr. Tezer FIRAT, Hacettepe Üniversitesi, Fizik Mühendisliği Bölümü, Katıhal Fiziği Anabilim Dalı

PREPARATION AND INVESTIGATION OF MAGNETIC FLUX STRUCTURE OF YBa2Cu307.6THIN FILMS LEVENT ÇOLAK Hacettepe University, Physics Engineering Section ABSTRACT In this study, preparation of c-axis superconducting YBa2Cu307-8 thin films and investigation of superconducting properties of as grown films were aimed. Samples were deposited by r.f. magnetron sputtering technique. In order to avoid from the stochiometric difference between target and the growth films, off-axis sputtering was preferred. In characterization of the films; to determine the microstructural properties, x-ray diffraction technique (XRD), to determine electrical properties A.c. Resistance and Current-Voltage (I-V) techniques and to investigate magnetic properties A.c. Magnetic Susceptibility and Low Temperature Scanning Hall Probe Microscopy (LT-SHPM) techniques are used. According to XRD patterns, it was understood that samples were c-axis oriented. It was determined that transition temperature of the films with respect to a.c. resistance measurements is 87K and 81 K according to a.c. magnetic susceptibility measurements. From I-V measurements, critical current densities were measured as 106A/m2 at 77K. Magnetic field dependence of magnetic susceptibilities of samples are applied to theoretical models. The results are in good agreement with the literature. Pinned vortex were observed with Low Temperature Scanning Hall Probe Microscope measurements. Keywords: Thin film, superconducting, magnetron sputtering, YBa2Cu307-8, Bean model, magnetic flux structure. Advisor: Prof. Dr. Tezer FIRAT, Hacettepe University, Department of Physics Engineering, Solid State Physics Section 11