Üstten tohumlama yöntemi ile YBCO süper iletkeni üretimi ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu tezde, başlangıç kompozisyonlarına uygun olarak seçilen Sm1.46Ba1.54 Cu3.20Oy (Sm123) ve Y1Ba2Cu3Oy (Y123) süperiletkenleri malzeme üretiminin ilk basamağında geleneksel katı hal tepkime yöntemiyle üretildi. İkinci basamakta, malzemeler iki farklı amaç için tablet haline getirildi; birinci amaç için tabletler Üstten Tohumla Yöntemi (ÜTY) ile üretildi ve ikincisi için tabletlerin üretimi ilk kez bu tezde kullanılan ve Gömülü Tohum Yöntemi (GTY) olarak adlandırılan yöntem ile üretildi. Bu aşamada malzemeler eritme işlemi ile üretildi. Üretimi yapılan malzemelerin incelenmesi DTA, XRD, SEM, AC alınganlık ve Kaldırma Kuvveti ölçümleriyle yapıldı. Önemli bir sonuç olan özden kritik geçiş sıcaklığı 94.288 K olarak AC alınganlık ölçümünde görüldü. Bu sonuç literatürden yaklaşık 1.7 K daha yüksektir. Manyetik duyarlılık, levitasyon eğrilerinin eğiminden hesaplanmıştır. Böylece, tüm numunelerde doğrusal olmayan, manyetik kuvvetin ve duyarlılık düşey mesafe ile değişimde tersinmez davranışı görüldü. Kuvvet ve duyarlılık sonuçları teorik olarak mesafe ile değişimleri araştırıldı ve bazı sabitler eğriyi fit ederek hesaplandı.

In this thesis, first step for producing materials, Sm123 and Y123 superconductors using suitable nominal composition Sm1.46 Ba1.54 Cu3.20Oy and Y1Ba2Cu3Oy, were produced by using the traditional solid state reaction. Second step, the materials were put in to pellets in two aims; one of them was made by using Top Seed Method (TSM) and the other by using Embedded Seed Method (ESM), made in this thesis at first as called. In this step all materials were produced by melting process. The materials were investigated by using DTA, XRD, SEM, AC Susceptibility and Levitation force measurements. An important result is obtained that the AC susceptibility measurement showed the intrinsic critical transition temperature is 94.288 K. This is higher than the literature nearly 1.7 K. The magnetic stiffness is calculated from the slope of the levitation loops. Thus, all samples have an irreversible behaviour to nonlinearity, in their magnetic force and stiffness versus vertical distance, viewed. The levitation and stiffness results theoretically were studied to investigate their change with distance and some constants were calculated from fitting curves.