Biyomedikal uygulamalara yönelik bi-bazlı doğal Josephson eklemlerin üretimi ve karakterizasyonu

Taşıyıcı enjeksiyon etkisinin keşfi süperiletken doğal (öz) Josephson eklemlerin farklı perspektiften çalışılmasına olanak sağladı. Bu tezde, Josephson eklemlerde kritik akım yoğunluğu, kritik sıcaklık, c-eksenindeki direnç ve tünelleme geçirgenliğinin gibi özelliklerin düşük taşıyıcı konsantrasyonu (underdoped) durumundan yüksek taşıyıcı konsantrasyonu (overdoped) durumuna kadar kontrollü bir şekilde ayarlanabileceğini gösterdik. Süperiletken özelliklerdeki bu değişiklikler BiO ve SrO tabakalarına tuzaklanan yüklerin süperiletken tabakada yük taşıyıcıları (holes) indüklemesi ile açıklanabilmektedir. Bu tezin temel amacı Bi-temelli HTc süperiletken whiskerlarda taşıyıcı enjeksiyonu ile doping etkisini çalışmak ve üretilen doğal eklemlerin biyomedikal sensör olarak kullanımını araştırmaktır. Çapraz eklemler literatürde ilk defa olarak taşıyıcı enjeksiyon etkisi ile modifiye edildi. Ayrıca çapraz eklemlerin ideal eklem karakteristiği sergilediği ve tekrar üretilebilirliği de gösterilmiştir. Diğer taraftan, literatürde hala tartışma konusu olan elektron tuzaklanma mekanizması, süperiletken enerji aralığı ve pseudogap gazı gibi bazı konular tartışıldı. c-ekseni boyunca akan akımların I-V karakteristikleri analiz edilerek elektronların tabakalar arası transfer mekanizması hakkında bilgiler verildi. BSCCO whisker tek-kristallerde tabakalar arasındaki transferin sıcaklık bağımlılığı süperiletken geçiş sıcaklığının altında termal aktivasyon davranışından kuantum tünellemesine doğru bir geçiş gösterdi.