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

Year 2020, Volume: 12 Issue: 1, 210 - 216, 31.01.2020

Mustafa Burak Türköz , Ümit Erdem

https://doi.org/10.29137/umagd.569640

Abstract

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.

Keywords

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

Abstract

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

References

• 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.