Production and characterization of FeSe-11 superconductor crystals and wires

Bu tezde, Fe(Se,Te) ve gümüş katkılı FeSe'nin yapısal ve süperiletkenlik özelliklerinin geliştirilmesi amacıyla farklı üretim yöntemleri kullanılarak bunların tek kristal, polikristal ve tel üretimi yapıldı. Tek kristal FeSe0.5Te0.5'nin üretimi, self-flux yönteminde iki ayrı soğutma oranı (1.45°C/h ve 5.83°C/h) ile gerçekleştirildi. İki farklı soğutma oranı kristal yapıda herhangi bir değişikliğe sebep olmadığı görüldü. Süperiletkenlik geçiş sıcaklıklarını belirlemek için manyetizasyon ölçümü gerçekleştirilmiş olup, hızlı soğutulan numune için 14.62 K; yavaş soğutulan numune için ise 14.38 K olarak bulundu. Çeşitli oranlarda fazla demir katkılaması elde edilen numunelerde sülfür tavlama etkisini incelemek için katıhal metodu kullanılarak Fe1+dSe0.4Te0.6 (d = 0, 5, 10%) polikristalleri üretildi. As-grown polikristallerin artan demir miktarına ters orantılı olarak süperiletkenlik özelliklerini kaybettiği gözlemlendi. Yapılan sülfür tavlama sonrasında ise süperiletkenlik geçiş sıcaklığının tüm numunelerde 14.5 K'ne ulaştığı görüldü. Melting yöntemi ile as-grown ve tavlama yapılan gümüş katkılı FeSe0.94 polikristalerin yapısal ve süperiletkenlik özellikleri incelendi. XRD desenlerinde tetragonal kristal yapısı gözlemlendi. Süperiletkenlik geçiş sıcaklığı 8 K (as-grown) ve 9.2 K (tavlama) olduğu gözlemlendi. Fe(Se,Te) telleri in-situ ve ex-situ PIT ile üretildi. In-situ PIT ile üretelen telde demir tüpten fazla miktarda demir geçişi ve kalkojen buharlaşması sebebi ile sıfır dirence ulaşılamadı. Ex-situ PIT yöntemi ile üretilen telde ise uygulanan her iki ısıl işlemde (800°C+5h; 800°C+25min) de sıfır dirence ulaşıldı. Öte yandan ex-situ PIT ile üretilen gümüş katkılı FeSe'de de uygulanan ısıl işlemlerde (400°C+100h+fırında soğutma; hızlı soğutma) de sıfır dirence ulaşıldı.