Fese-tabanlı yeni nesil süperiletken alaşımların tek kristal formda üretimi, karakterizasyonu ve mühendislik uygulamaları

Bu tez kapsamında yapılan çalışmalar iki aşama içermektedir. Birinci aşamada Fe-tabanlı süperiletkenlerin 11- ve 122- fazları malzemenin termodinamik ve faz dönüşüm özelliklerine uygun üretim metodu kullanılarak "tek kristal" formda üretilmiştir. Bu bağlamda, öncelikle 11-fazı olan FeSe sistemi "Kimyasal buhar taşıma (Chemical Vapor Transport, CVT)" yöntemi ile üretilerek farklı kristalleşme süreçlerinin tek kristal kalitesine ve süperiletkenlik özelliklerine etkileri incelenmiştir. FeSe sisteminde Te elementinin Se ile kısmi yer değiştirmesiyle elde edilen FeTe1-xSex (x=0.1-0.4) malzemeleri "self-flux" yöntemi ile tek kristal formda üretilmiştir. Bu malzemelerde ilk olarak Te ve Se sitokiyometrisindeki değişimin süperiletkenlik parametrelerindeki etkisi incelenmiştir. Daha sonra, üretilen tek kristallere "O2-tavlama" işlemi uygulanarak süperiletkenlik parametrelerine etkisi incelenmiştir. Son olarak 122-fazına ait olan K0.8Fe2Se2malzemesi, FeSe sistemine K+ alkali metalinin eklenmesiyle ve"Tek adımda (One-Step) sentez" yöntemi ile tek kristal formda üretilmiştir. K0.8Fe2Se2sistemi, kristalografik, elektriksel ve manyetik özellikleri bakımından incelenmiştir. İkinci aşamada; günümüz süperiletken teknolojisinde önemli kullanım alanı olan süperiletken prototip bobinlerin (akım kangallarının) sarımı gerçekleştirilmiştir. Tel haline getirilen malzemelerin gerekli test çalışmaları tamamlanmış ve mühendislikteki uygulamaları tartışılmıştır.