Effect of samarium substitution with bismuth on transport and magnetoresistance properties of bi-2223

Bu çalışmanın amacı DC elektriksel özdirenç, kritik akım yoğunluğu, XRD ve SEM ölçümler yardımıyla Bi ile Sm'un yer değiştirmesinin etkilerini, Bi-2223 seramiklerinin süperiletken ve yapısal özellikleri üzerinde incelemektir. Bi-2223 süperiletken keşfinden bu yana en önemli gelişmelerden birine DC elektrik direnç ile bu yüksek Tc süperiletken iletim özelliklerinin artmasıyla ulaşılmıştır. Bunun yanı sıra XRD ölçümleri hem lattice parametreleri hem de faz bileşimi anlamak için kullanılır. Elektron mikroskobu tarama görüntüleri (SEM) mikroyapı incelemeleri için kullanıldı. Bi-2223 üzerinde Bi ile Sm'un yer değiştirmesi, Sm'un konsentrasyonunun x = 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1 ve 0.3 olarak değiştirilmesiyle gerçekleştirilmiştir. Süperiletken örnekleri, gelişmiş teknikler hakkında bilgi elde etmek için katı hal reaksiyonu metodu ile sentezlenmiştir. Katı hal reaksiyonu yöntemi süperiletken hazırlamak için geleneksel bir yöntemdir. Samaryumun kritik sıcaklığı Tc; samaryum konsantrasyonu x = 0.3 olana kadar artmıştır. Bu çalışmada kullanılan 840 tavlama sıcaklığında örnekler bilinen katı hal reaksiyon yöntemiyle hazırlanmıştır. Normal durum direnç, yoğunluk, gözeneklilik, kritik sıcaklık kritik (başlangıç ve ofset) geçiş sıcaklığı, kritik sıcaklıktaki değişim, kendini alanında kritik akım yoğunluğu, kristal, faz saflık, kafes parametresi, doku, yüzey morfolojisi, Vickers sertlik ve elastik modülü gibi potansiyel teknolojik ve endüstriyel uygulamalar için önemli olan ölçümler saf ve Sm eklenmiş ölçümler için alınmış ve birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Aynı zamanda, Vickers sertlik değerleri örnekleri (optimum katkılı yapıya doğru) Ters Girinti Boyut Etkisi (TGBE) davranışı göstermektedir. XRD datalarına benzer olarak SEM ölçümleri de ilk örneğin en iyi kristal, doku, tane bağlantı, düşük gözeneklilik ve en büyük tane boyutu özelliklerine sahipken sonraki örneklerde yüzey yapısının bozulduğunu görmekteyiz. Buna ek olarak, örnekler için hacim-gözeneklilik analizinin sonucu olarak Bi-2223 yapısındaki gözenekliliğin x=1'e kadar Sm miktarı ile monoton bir biçimde düştüğünü görmekteyiz. Doku, tane bağlantı kısımlarının bozulmasından dolayı da belirtilen x miktarının üstünde gözeneklilik maksimum olana kadar artmaktadır.