Investigation of mechanical and superconducting properties of y(1-x)ho(x)ba(2-y)nd(y)cu(3)o(7-δ) superconducting samples by experimental and theoretical methods

Bu kapsamlı çalışma, kritik akım yoğunluğu, X-ışını kırınımı, elektron dağılımlı spektroskometre, taramalı elektron mikroskobu, vickers mikro sertlik incelemeleri, kütle yoğunluğu ve dc özdirenç olmak üzere standart karakterizasyon yöntemlerinin yardımı ile Ho, Nd ve Ho ile Nd'nin beraber katkılanmasının YBa2Cu3O7-δ seramik süper iletkenlerinin, elektriksel, mikro yapısal, mekanik ve süper iletkenlik özellikleri üzerinde etkisini anlatır.İlk önce, yapılan deney sonuçlarından, saf Y-123,Y yerine Ho ve Ba yerine Nd katkılanmış Y-123 süper iletkenlerine ait parçacık boyutu, boşluk yerelleştirme etkisi, oda sıcaklığındaki direnç, kritik geçiş sıcaklığı, büyültme derecesi, termodinamik dalgalanmalar, kristalleşme, kristal düzlem dizilişleri, kristal yapı, tanecik boyutu, faz saflığı ve kafes parametreleri, akı çivileme merkezlerinin görünümü, tane sınırı zayıf bağlantıları, yüzey morfolojileri, gerçek mikro sertlik değerleri, element bileşimleri ve dağılımları detaylı olarak tarif edilmektedir. Ayrıca, mekanik karakterizasyonu teorik olarak bize mekanik uygulamalar için geçerli olan elastik modülünü ve ürün güçlendirmeyi belirlemeyi sağlar. Buna ek olarak, Y yerine Ho ve Ba yerine Nd katkılı Y-123 malzemelerde yüke bağlı sertlik değerleri, günümüze kadar olan mevcut teorik yöntemlerle (Hays-Kendall ve uyarılan çatlak tanımlama yaklaşımı) modellenmemiştir.Ho ve Nd katkılamaları ile ilgili tüm deneysel bulgular, mikro yapısal, elektriksel, mekanik ve süper iletkenlik özelliklerinin YHo örneklerinde optimum x=0,100'e kadar Ho artışı,YNd örneklerinde optimum y=0,250'ye kadar Nd artışı ve HcN (Ho sabit+Nd değişken) örneklerinde optimum y=0,100'e kadar Nd artışıile düzenli olarak geliştirildiğini, bu optimum değerlerin ötesinde ve NcH (Nd sabit+Ho değişken)örneklerinde tüm Ho artışlarında ise özelliklerin hızla kötüleştiğini göstermektedir. Yani, aşırı Ho ve Nd penetrasyonunun yukarıda belirtilen önemli özelliklere zarar verdiğine atfedilir. Ayrıca, tüm örnekler uygulanan belirli test yükleri altında tipik ters girinti boyut etkisi davranışı (RISE) sergilerler. Örneklerdeki Vickers mikro sertlik ölçümleriplastik deformasyonun elastik deformasyondan daha önemli olduğunu gösterdi.Bu sonuçlara dayanarak, elde ettiğimiz tüm süper iletken örnekler için IIC modeli sertlik değerlerinin HK yaklaşımına göre daha uygun veya daha üstün olduğu görülmüştür.