YBCO tabanlı süper iletkenlerde katkı etkisi

Yüksek-sıcaklık süperiletkenliğin La-Ba-Cu-0 sisteminde 1986'daki keşfi tüm dünya medyasının dikkatlerini üzerine çekmiştir. Bu eşsiz materyalleri anlayabilmek için çok sayıda bilim adamı olağanüstü çabalar sarf etmiş ve hala sarf etmektedir. Bu heyecanı oluşturan oda sıcaklığında bir süperiletkenin var olma olasılığı olup, bunun insan hayatını değiştireceği muhakkaktır. Keşfinden bu yana milyonlarca makale yayınlanmasına rağmen, özellikle yüksek sıcaklık süperiletkenliğin teorisinde hala açıklanamayan pek çok konu vardır. Katkilama çalışmaları, söz konusu problemlerin çözümünde büyük bir öneme sahiptir, bu nedenle de araştırmaların büyük bir bölümünü oluşturmaktadır. Biz bu tezde Ni ve Ag elementlerinin Cu yerine kısmi katkılanmasınm, YBa2Cu30y sisteminin süperiletkenlik özellikleri üzerindeki etkilerini belirlemeye çalıştık. Süperiletken maddeler geleneksel katıhal reaksiyon yöntemi ile hazırlandı ve daha sonra özdirenç-sıcaklık değişimleri, XRD desenleri, SEM (Taramalı Elektron mikroskobu) görüntüleri ve yoğunluk ölçümleri ile karakterize edildi. Elektriksel özdirenç standart dört-nokta uç yöntemi ile ölçüldü. Bu sonuçlardan örneklerin kritik sıcaklığı, geçiş aralığı ve normal hal özdirençlerinin karakterini belirledik. XRD desenleri süperiletken materyallerin kristal fazını olduğu kadar yapılarındaki safsızlık ve bilinmeyen fazları da göstermektedir. Kristallerin örgü parametreleri Powder Diffraction Package (PDP) programı kullanılarak belirlendi. YBa2Cu30y süperiletkenler için önemli bir parametre olan oksijen miktarı (y), birim hücrenin c ekseni uzunluğunu gerektiren, iyi bilinen bir eşitlik kullanılarak yaklaşık olarak belirlendi. SEM mikrofotoğrafları; mikroyapı, süperiletken grainlerin boyutları ve yönelimlerinin yanı sıra bunlar arasındaki gözenekler hakkında da önemli bilgiler vermektedir. Örneklerin yoğunlukları piknometre yardımı ile ölçüldü. Sonuçlar, tüm örnekler için saf YBCO için rapor edilen teorik yoğunluktan (d=6.357 g/cm3) daha küçük değerler göstermektedir. Bu, tanecikli yapıları nedeniyle seramik süperiletkenler için tipik bir görüntüdür. Porozite olarak tanımlanan porların derecesi, yoğunluk değerini içeren iki basit yöntemle her örnek için kolayca hesaplandı. Porozite değerleri, süperiletkenlik için önem taşıyan süperiletken grainier arasındaki bağın kuvveti hakkında bilgi vermektedir.. Biz bu ölçümler ve analizlerin ışığında Ni ve Ag katkılarının YBa2Cu30y sisteminin kritik sıcaklık, geçiş aralığı, normal özdirenç, kristal ve mikroyapı, oksijen miktarı, yoğunluk ve porozite gibi süperiletken özellikleri üzerindeki etkilerini tartıştık.