Nitratlı Bileşikler ile Hazırlanan YBCO Seramik Süperiletken Malzemelerde Li Katkısının Elektriksel ve Yapısal Etkilerinin İncelenmesi

Bu çalışmada yüksek sıcaklık seramik süperiletkenlerden olan Yittriyum Baryum Bakır Oksit (YBCO) bulk malzemede, Baryum (Ba) yerine % 0,005 ve 0,1 Lityum (Li) katkısı yapılmıştır. Üretilen katkılı malzemelerde değişimin gözlenebilmesi için, katkısız YBCO örneğiyle karşılaştırılmış ve meydana gelen elektriksel ve yapısal değişiklikler tartışılmıştır. Üretim için kullanılan malzemelerin tamamı nitratlı olarak temin edilmiştir. Elde edilen malzemelerin sıcaklığa karşı özdirenç (ρ-T), akım yoğunluğuna karşı gerilim (J-V), X-ışını kırınım desenleri (XRD) ölçümleri yapılarak grafikleri elde edilmiş ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüleri alınmıştır. Bu sonuçlara göre Li katkısının arttırılması ile kritik geçiş sıcaklığının düştüğü gözlenmiştir. Aynı şekilde katkı miktarının artması ile kritik akım yoğunluğunun da düştüğü gözlenmiştir. XRD sonuçlarında karakteristik pikler (013) ve (103) pikleri sola doğru kaymış ve SEM görüntülerinde tanecikler küçülmüş ve aralarındaki boşluklar artmıştır. Sonuç olarak Li katkısının süperiletkenlik özelliklerini bozduğu anlaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler:

Süperiletkenlik, YBCO, Jc, Tc, XRD, SEM, Li katkısı

Investigation of the Electrical and Structural Effects of Li Dopping on YBCO Ceramic Superconducting Materials Prepared with Nitrate Compounds

Bu çalışmada yüksek sıcaklık seramik süper iletkenlerden olan Yittriyum Baryum Bakır Oksit (YBCO) bulk malzemede, Baryum (Ba) yerine 0,005 ve 0,1 Lityum (Li) katkısı yapılmıştır. Üretilen katkılı malzemelerde değişimin gözlenebilmesi için, katkısız YBCO örneğiyle karşılaştırılmış ve meydana gelen elektriksel ve yapısal değişiklikler tartışılmıştır. Üretim için kullanılan malzemelerin tamamı nitratlı olarak temin edilmiştir. Elde edilen malzemelerin sıcaklığa karşı özdirenç (ρ-T), akım yoğunluğuna karşı gerilim (J-V), X-ışını kırınım desenleri (XRD) ölçümleri yapılarak grafikleri elde edilmiş ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) görüntüleri alınmıştır. Bu sonuçlara göre Li katkısının arttırılması ile kritik geçiş sıcaklığının düştüğü gözlenmiştir. Aynı şekilde katkı miktarının artması ile kritik akım yoğunluğununda düştüğü gözlenmiştir. XRD sonuçlarında karakteristik pikler 013 ve 103 pikleri sola doğru kaymış ve SEM görüntülerinde tanecikler arası boşluklar artmıştır. Sonuç olarak Li katkısının süperiletkenlik özelliklerini bozduğu anlaşılmıştır.

Keywords:

Superconductivity, YBCO, Jc, Tc, XRD,

PDF

___

H.K. Onnes, The resistance of pure mercury at helium temperature, Leiden Community No. 120b, 122b, 124c, 1911.
W. Meissner and R. Ochsenfeld, Naturwisschaften, 21, 787 (1933)
J. Bardeen, L. N. Cooper, and J. R. Schrieffer, Phys. Rev. Lett. 108, 1175 (1957)
B. David Josephson, Phys. Letters 1, 251 (1962)
K. Yvon, M. Francois, Crystal Structures Of High-Tc Oxides, Z.Phys. B-Condansed Matter, 76, 413–444 (1989)
G. Alecu, Romanion Reports of Physics, 56, 404 (2004)
M. B. Turkoz, S. Nezir, O. Ozturk, E. Asikuzun, G. Yildirim, C. Terzioglu and A. Varilci, Experimental and Theoretical Approaches on Mechanical Evaluation of Y123 system by Lu addition, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, DOI 10.1007/s10854-013-1111-8 (2013).
M. B. Turkoz, S. Nezir, A. Varilci, G. Yildirim, M. Akdogan, C. Terzioglu, Experimental and Theoretical Approaches on Magnetoresistivity of Lu-Doped Y-123 Superconducting Ceramics, Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 24, 1536–1545 (2013).
M. B. Turkoz, S. Nezir, C. Terzioglu, A. Varilci, G. Yildirim, Investigation of Lu Effect on YBa2Cu3O7-δ Superconducting Compounds, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, DOI 10.1007/s10854-012-0846-y (2012).
Raymond A. Serway, John W. Jewett, Serway Physics, Third Edition USA Chicago 1305 August 2007.