Production, Characterization and Effect of Te Doping on FeSe-11 Compounds

Öz

In this work, FeTe0.7Se0.3 single crystals have been synthesized by using the self-flux method, in order to understand effect of Te doping in the Fe-chalcogenides. For this purpose, the physical properties of sample have been investigated by Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy dispersive x-ray (EDX) spectroscopy, X-ray diffraction (XRD) and magnetic techniques. The XRD results show that the sample has tetragonal structure, with some impurity peaks. SEM results demonstrate that the sample is distributed in a terrace-like formation. EDX results indicate that the distribution of Fe, Te and Se on the surface of the sample is homogenous. According to χ-1-T measurement, antiferromagnetic interaction is observed. In addition, M-H curves show nearly paramagnetic behavior for the sample measured.

Anahtar Kelimeler

• Fe-based superconductivity,Self-flux method,XRD,SEM,Magnetism

Te Katkısının FeSe-11 Bileşiklerine Etkisi, Üretimi ve Karakterizasyonu

Öz

Bu çalışma kapsamında, Fe-kalkojenlerin fiziksel mekanizmasını daha iyi irdelemek için FeTe0.7Se0.3 tek kristali self-flux metodu kullanılarak sentezlendi. Bu bağlamda, hazırlanan numunenin fiziksel özellikleri, Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM), Enerji Saçılımlı X-ışını Spektroskopi (EDX), X-Işını Kırınımı (XRD) ve manyetik teknikleri kullanılarak incelendi. Numune, XRD sonucunda tetragonal kristal yapı ile birlikte bazı safsızlık piklerinin de varlığını sergilemektedir. SEM sonucu, numunenin terasa benzer bir oluşum olduğunu göstermektedir. EDS sonucu, Fe, Te ve Se elementlerinin numune yüzeyinde homojen olarak dağıldığını göstermektedir. χ-1-T ölçümlerine göre, numunede antiferromanyetik etkileşmeler gözlemlenmektedir. Buna ek olarak, M-H grafiklerinde ise neredeyse paramanyetik davranışın olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

• Fe-tabanlı süperiletkenler,Self-flux metodu,XRD,SEM,Manyetizma

Kaynakça

1. 1. Onnes, H.K., 1911. The superconductivity of mercury, Commun. Phys. Lab. Univ. Leiden, p. 122–124.
2. 2. Marouchkine, A., 2004. Room-Temperature Superconductivity, Cambridge International Science Publishing, Cambridge, UK, p. 82-93.
3. 3. Bednorz, J.G., Muller, K.A., 1986. Possible High Tc Superconductivity in the Ba-La-Cu-O System, Z. Phys. B vol. 64, p. 189-193.
4. 4. Dai, P., Chakoumakos, B.C., Sun, G.F., Wong, K.W., Xin, Y., Lu, D.F., 1995. Synthesis and Neutron Powder Diffraction Study of the Superconductor HgBa2Ca2Cu3O8+δ by Tl Substitution, Physica C: Superconductivity. 243, p. 201–206.
5. 5. Monteverdea, M., Núñez-Regueiroa, M., Achab, C., Lokshinc, K.A., Pavlovc, D.A., Putilinc, S.N., Antipovc, E.V., 2004. Fluorinated Hg-1223 under Pressure: the Ultimate Tc of the Cuprates?, Physica C: Superconductivity. 408-410, p. 23-24.
6. 6. Kamihara, Y., Watanabe, T., Hirano, M., Hosono, H., 2008. Iron-based Layered Superconductor La[O1-xFx]FeAs (x= 0.05-0.12) with Tc=26 K, J. Am. Chem. Soc. 130, p. 3296-3297.
7. 7. Rotter, M., Tegel, M., Johrendt, D., 2008. Superconductivity at 38 K in the Iron Arsenide (Ba1-xKx)Fe2As2 Phys. Rev. Lett., 101, p. 1–4.
8. 8. Chu, C.W., Chen, F., Gooch, M., Guloy, A.M., Lorenz, B., Lv, B., Sasmal, K., Tang, Z.J, Tapp, J.H., Xue, Y.Y., 2009. The Synthesis and Characterization of LiFeAs and NaFeAs, Physica C: Superconductivity, 469, p. 326-331.

9. 9. Hsu, F.C., Luo, J.Y., Yeh, K.W., Chen, T.K., Huang, T.W., Wu, P.M., Lee, Y.C., Huang, Y.L., Chu, Y.Y., Yan, D.C., Wu, M.K., 2008. Superconductivity in the PbO-type Structure Alpha-FeSe, Proc. Natl Acad. Sci., 105, p. 14262–14264.
10. 10. Zhu, X., Han, F., Mu, G., Zeng, B., Cheng, P., Shen, B., Wen, H., 2009. Sr3Sc2Fe2As2O5 as a Possible Parent Compound for FeAs-based Superconductors, Phys. Rev. B 79, 024516.
11. 11. Wu, Z.F., Wang, Z.H., Tao, J., Qiu, L., Yang, S.G., Wen, H.H., 2016. Flux Pinning and Relaxation in FeSe0.5Te0.5 Single Crystals, Supercond. Sci. Technol., 29, 035006 (6pp).
12. 12. Medvedev, S., McQueen, T.M., Troyan, I.A., Palasyuk, T., Eremets, M.I., Cava, R.J., Naghavi, S., Casper, F., Ksenofontov, V., Wortmann, G., Felser, C., 2009. Electronic and Magnetic Phase Diagram of Bold Italic Beta-Fe1.01Se with Superconductivity at 36.7 K under Pressure, Nat. Mater., 8, p. 630–633.