YBCO süperiletken örneklerin tüp metodu (PITM) ile hazırlanması, Cd ve Ga katkılanmasının sistem üzerine etkileri

Bu çalışmada, YıBa2Cıi307-8 ve Yo.5Xo.5Ba2Cu307.s (X=Ga, Cd ) bileşiğinin Powder-In-Tube metodu ile sentezi ve yeni sistemin elektriksel ve fiziksel özelliklerinin değişmi incelenmiştir. Kimyasal formülleri verilmiş olan bileşikler bir araya getirilerek homojen ve çok küçük parçacık boyutuna sahip olacak şekilde iyice karıştırılmıştır. Hazırlanmış olan ham bileşim 970°C de kalsinasyon işlemine tabi tutulmuştur. Kalsinasyon işlemi esnasında toz halindeki numuneye 500°C sıcaklığa, ulaşıldığında oksijen gazı verildi. Powder-In-Tube metodu kullanılarak 30 mm uzunlukta ve 5 mm yarıçapa sahip Ag tüplerin içerisine hazırlanmış olan kimyasal bileşikler yerleştirildi. Hazırlanmış olan numunelerin tamamı oksijen ortamında ısıl işleme tabi tutulmuştur. 3, 5, 9 ton basınç altında hazırlanmış olan YıBa2Cu3Û7^, Yo.5Cdo.sBa2Cu307-8 ve Yo 5Gao.5Ba2Cu30"7.8 numunelerinin x-ışını kırınım desenleri, direnç ölçümleri, SEM ve EDAX analizi ölçümleri yapılmıştır. X-ışını kırınım sonuçlarında, YıBa2Cu3C«7.s kompozisyonunda hazırlanan numunelerin karakteristik YBCO piklerine oldukça şiddetli ve belirgin bir şekilde sahip olduğu ve bunun sonucunda numunelerin yüksek saflığa sahip olduğu anlaşılmıştır. Uygulanan basıncın etkisi ile pik şiddetlerinde belirgin bir azalma gözlenmiştir. Yo.5Cdo.5Ba2Cu307-s kompozisyonunda ise, YBCO sisteminden farklı olarak değişik konumlarda piklerin yapıda mevcut olduğu görülmüştür. Cd katkısının Y|Ba2Cu307.s yapısını çok fazlı bir sisteme taşıdığı ve süperiletkenlik durumunu olumsuz yönde etkilediği gözlenmiştir. Y0,5Ga0,5Ba2CıuO7-8 kompozisyonunda ise, Ga katkısının süperiletken fazlar üzerinde tamamen olumsuz bir etki meydana getirdiği ve süperiletkenlik durumunu ortadan kaldırdığı anlaşılmıştır. Direnç ölçüm sonuçlarında, YıBa2Cu307-s numunelerinin farklı manyetik alanlar altında direnç ölçümleri alınmış ve yapının çok kaliteli ve homojen olduğu anlaşılmıştır. Bu sistem için süperiletkenlik geçiş sıcaklığı (Tc) 93 K olarak bulunmuştur. Cd ve Ga katkılanarak hazırlanmış olan numunelerde ise, Ga katkısının yapıyı tamamen süperiletken özellikten uzaklaştırdığı görülmüştür. Bunun yanında Cd katkısının Ga katkısına oranla sistem üzerinde daha olumlu sonuçlar verdiği görülmüştür. Cd katkılanması sonucunda numunelerin geçiş sıcaklıkları 85-90 K arasında değiştiği gözlenmiştir. SEM ve EDAX analizi sonuçlarında ise, YıBa2Cu307-5 kompozisyonu için klasik YBCO sisteminin granüler formasyonu ve kısmi olarak erimiş klasik yapılanma çok açık bir şekilde ortaya çıkmıştır. EDAX analizi sonuçlarında, yapının oldukça kaliteli ve homojen olduğu anlaşılmıştır. Cd katkılı numunelerin SEM sonuçlarına göre, numunelerin yüzeyindeki kısmi erimenin YBCO sistemine göre çok daha fazla olduğu ve yarı erimiş bölgeler arasında çok geniş boşlukların bulunduğu gözlenmiştir. Bu sistemin EDAX analizi sonuçlarında ise, YBCO sistemine göre elektriksel özelliklerin olumsuz yönde etkilendiği anlaşılmıştır. Ga katkılı numunelerin SEM sonuçlarına göre, Cd katkılanan sisteme oranla olumsuz sonuçlar elde edilmiştir. Yapıda yaklaşık aynı büyüklükte farklı geometrik şekillerde tam granüler (erimemiş) yapılaşma oluşmasından dolayı süperiletkenlik gözlenmemiştir. Bu sistemin EDAX analizi sonuçlarında ise, yapı içerisindeki bakırın farklı bölgelerde öbekler halinde reaksiyona girmeden kalabileceği sonucuna ulaşılmıştır. ANAHTAR KELİMELER: Powder-In-Tube (PIT) metodu, YBCO, Katıhal-reaksiyon yöntemi