Bizmut tabanlı süperiletken seramiklerde katkı atomları ile yapı analizi

Bu araştırmada süperiletken seramik Bi1,75Pb0,25Sr2Ca2Cu3-xSbxOy sisteminde Sb katkısının kritik sıcaklığa, süperiletkenliğe ve yapısal özelliklere etkisi incelenmiştir. Cu' ın Sb ile kısmi yerdeğiştirmesi x=0,00-0,20 katkılama oranı aralığında araştırıldı. Katıhal Reaksiyon Yöntemi ile hazırlanan örnekler, 450-500 MPa pelletleme basıncı uygulandıktan sonra 850 o C' de sinterlendi. Manyetizasyonun sıcaklığa bağımlılığı ve kritik sıcaklık, 55 Oe manyetik alan uygulanarak VSM sisteminde ölçülmüştür. X-ışını toz difraksiyon (XRD) yöntemiyle örneklerin süperiletkenlik fazları ve buradan da kristal örgü parametreleri saptandı. Örneklerin mikroyapıları hakkında bilgi almak için, farklı büyütmelerde taramalı elektron mikroskobu (SEM) fotoğraflarından yararlanıldı. EDAX analizlerinden örneklerin çeşitli bölgelerindeki elementlerin ağırlık oranları araştırıldı. Bu ölçümler ile tüm örnekler karakterize edildi. XRD ölçümleri, x-ışını toz kırınım yöntemiyle yapılmıştır. Örneklerin tanecikli yapısı hakkındaki veriler; x2000, x3500, x8000, x10000, x15000 büyütmeli Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) mikrofotoğrafları ile saptanmıştır. Ayrıca EDAX analizleri ile örneklerin farklı bölgelerindeki elementlerin yoğunlukları incelenmiştir. Son olarak tüm örnekler için Arşimed Prensibinden yararlanılarak yoğunluk değerleri belirlenmiştir. Bu araştırma sonucun da Sb2O3 katkısının x = 0,10 oranında yapılması yapının süperiletkenlik özelliklerine olumlu etkileri görülmüştür. Katkı oranı arttırıldıkça yapının bozulduğu ve süperiletkenlik fazlarının görülmemeye başlandığı saptanmıştır.