Manyetik katkılanmış Bİ-2212 fiberlerin lazer yüzer bölge (LFZ) metoduyla üretimi, tanecik yönelimi ve süperiletkenlik özelliklerinin incelenmesi

Bu tezde, yüksek tanecik yönelimine sahip malzeme üretiminde uygunluğunu kanıtlamış bir teknik olan lazer yüzer bölge metodu (Laser Floating Zone Method, LFZ), Bi2Sr2CaCu2-xFexO8+? ve Bi2Sr2CaCu2-xNixO8+? (x=0, 0.01, 0.03, 0.05 ve 0.1) kompoziyonlarına sahip süperiletken fiberlerin (Çap:~1.8 mm, Boy:~12 cm) üretiminde 15 mm/sa ve 30 mm/sa olmak üzere iki farklı hızda uygulanmıştır. Üretilen fiberlerde süperiletken faz oluşumunun ve dağılımının tespiti XRD ve SEM/EDX incelemeleriyle gerçekleştirilmiştir. Yapının yönlenim derecesi kutup şekilleri ölçümleriyle tespit edilmiştir. Gerçekleştirilen elektriksel (MR-T) ve manyetik (M-T, M-H) ölçümlerle süperiletkenliğin kritik değerleri hesaplanmış ve bu yolla katkılama ve farklı büyütme hızlarının yapıdaki süperiletkenliğin kalitesi üzerine etkileri araştırılmıştır. Manyetik ölçümler, manyetik alanın fiberlerin büyüme eksenlerine göre iki farklı yönden uygulanması ile gerçekleştirilmiş ve ortaya çıkan anizotropi yapının yönelim derecesi ile ilişkilendirilmiştir. Ayrıca üretilen fiberlerin termal özellikleri, termal iletkenlik (?) ve termoelektrik güç (Seebeck katsayısı, ?) ölçümleriyle araştırılmıştır. Uygulanan iki farklı büyütme hızından 15 mm/sa hızında üretilen örneklerin genel olarak daha homojen faz yapısına, daha yüksek yönelime ve bunun paralelinde daha iyi süperiletkenlik özelliklerine sahip olduğu bulunmuştur. 15 mm/sa hızında üretilen örnekler içerisinde elde edilen en yüksek manyetik kritik akım yoğunluğu (Jc.mag) değeri katkısız örnekte 5.57x105 A/cm2 olmuş bu değer büyütme hızının 30 mm/sa?e çıkmasıyla 3.02x105 A/cm2?ye düşmüştür. Katkılanan Fe ve Ni atomlarının yapıda birbirinden farklı bir dağılım ve reaksiyon gösterdiği ve yapının yönelimi üzerinde farklı etkiler doğurduğu tespit edilmiştir. Ancak her iki katkılamanın da tanecik büyüklüğü ve faz koordinasyonu üzerindeki olumsuz etkilerinin kritik süperiletkenlik değerleri üzerinde bozulmaya yol açtığı görülmüştür. Son olarak katkılamanın fiberlerin termal iletkenlik eğrilerinde ortaya çıkardığı değişim incelenmiş ve bu değişim kristal yapıyla ilişkilendirilmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Lazer yüzer bölge (LFZ) metodu, BSCCO süperiletkenler, Bi-2212 fiberler, katkılama, büyütme hızı etkisi, tanecik yönlenimi.