Effects of Y (Yttrium) Addition on Second Type Bscco Superconductors

Abstract

In this study, the effects of Y (Yttrium) addition on the structural and magnetic properties of the

Bi2Sr2Ca1-xYxCu2O8 (x = 0.0, 0.05, 0.075, 0.1, 0.15 and 0.20) superconductors that were prepared by sol-gel method

were investigated. Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), scanning electron microscopy (SEM), X-ray

diffraction (XRD) and alternating current magnetic susceptibility measurements performed for the superconducting

samples with partial substitution of Y element instead of Ca element. The XRD results showed that the main

phase was independent of the Y concentration of the Bi- (2212) phase, according to from the energy-dispersive

spectroscopic measurements samples were formed desired compositional values and the SEM results showed that

the microstructures of the samples destroyed by increasing the Y-amount. The results of AC magnetic susceptibility

measurements showed that the critical temperature values decreased with increasing Y contribution.

Keywords

• Physical properties,sol-gel technique,superconductivity

İkinci Tip BSCCO Süper İletkenlerine Y (İtriyum) Katkılamasının Etkileri

Abstract

Bu çalışmada, sol-gel yöntemi ile hazırlanan Bi2Sr2Ca1-xYxCu2O8 (x = 0.0, 0.05, 0.075, 0.1, 0.15 ve 0.20)

süperiletkeninin yapısal ve manyetik özelliklerine Y (İtriyum) katkısının etkileri araştırılmıştır. Ca elementinin

yerine Y elementinin kısmi olarak yer değiştirmesi ile oluşan süperiletken örneklerin özellikleri enerji dağılımlı

spektroskopi (EDX),taramalı elektron mikroskopu (SEM), X-ışını kırınımı (XRD) ve alternatif akım manyetik

duygunluk ölçümleri ile incelenmiştir. XRD sonuçları, Bi-(2212) fazının Y konsantrasyonundan bağımsız olarak

ana faz olduğunu, enerji dağılımlı spektroskopi ölçümlerinden istenilen kompozisyon değerlerinde örneklerin

oluştuğunu, SEM sonuçları ise Y-miktarının artmasıyla örneklerin mikro-yapılarının bozulduğu tespit edilmiştir.

AC manyetik duygunluk ölçüm sonuçları ise artan Y katkısı ile kritik sıcaklık değerlerinin azaldığını göstermiştir.

Keywords

• Fiziksel Özellikler,sol-gel tekniği,süperiletkenlik

References

1. Bednorz JG, Müller KA, 1988. Perovskite-Type oxides—The New Approach to High-Tc Superconductivity. Reviews of Modern Physics, 60: 585-600.
2. Bednorz JG, Muller KA, Uchida S, Takagi H, 1986. Jap. JAP Letters to Appear. Z. Phys. B, 64:189-193.
3. Cullity BD, Weymouth JW, 1957. Elements of X-Ray Diffraction. American Journal of Physics, 25: 390-394.
4. Gündoğmuş H, 2017. The Effect of Y Substitution on Bi-2212 Superconductor by Sol–gel Method. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 28: 12598-12605.
5. Khalil SM, 2003. Effect of Y3+ Substitution for Ca on the Transport and Mechanical Properties of Bi2 Sr2Ca1- X Y X Cu2O8 System. Journal Phys. and Chem. of Solids, 64: 855–61.
6. Kölemen U, Uzun O, Yilmazlar M, Güçlü N, Yanmaz E, 2006. Hardness and Microstructural Analysis of Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2-xSmxCu3Oy Polycrystalline Superconductors. Journal of Alloys and Compounds, 415: 300–306.
7. Maeda H, Tanaka Y, Fukutomi M, 1988. A New High-Tc Oxide Superconductor without a Rare Earth Element. Japanese Journal of App. Physics, 27: 209-210.
8. Ruiz MT, De la Fuente GF, Bada A, Blasco J, Castro M, Sotelo A, Larrea A, Lera F, Rilio C, Navarro R, 1993. Solution-Based Synthesis Routes to (Bi1-xPbx)2Sr2Ca2Cu3O10+y. Journal of Materials Research, 8: 1268-1276.

9. Sotelo A, Szillat H, Majewski P, Aldinger F, 1997. Rapid Synthesis of the Bi-2212 Phase by a Polymer Matrix Method. Superconductor Science and Technology, 10: 717–20.