MgB2 Külçe Örneklerine SiC Eklenmesi ile Manyetik Kaldırma ve Kılavuzlama Kuvvetinin İyileştirilmesi

Yıl 2018, Cilt: 8 Sayı: 2, 595 - 601, 01.06.2018

Burcu Savaşkan Sait Barış Güner Ezgi Taylan Koparan

Öz

Bu çalışmada Katıhal Tepkime yöntemiyle üretilen silindirik külçe MgB2 süperiletken örneklerine SiC eklenmesinin manyetik kaldırma ve kılavuzlama kuvvetleri üzerine etkisi araştırıldı. SiC miktarı, toplam MgB2’nin ağırlıkça %0, %5, %10, %15, % 20 ve %25 olarak seçildi. Manyetik kaldırma kuvveti ölçümleri sıfır alan altında soğutma ZFC ve alan altında soğutma FC rejimleri altında, 20 K sıcaklığında; kılavuzlayıcı yanal kuvvet ölçümü ise FC rejiminde, 25 K sıcaklığında gerçekleştirildi. Örneklerin yapısal ve elektriksel özellikleri X-ışını kırınımı XRD ve düşük sıcaklık direnç ölçümü ile incelendi. %5, %10, %15 ve %20 SiC eklenmiş örneklerde, saf MgB2 örneğine kıyasla daha büyük manyetik kaldırma ve yanal manyetik kılavuzlama kuvvet değerleri elde edildi. Tüm örnekler içerisinde en büyük manyetik kaldırma ve yanal manyetik kuvvet %10 SiC eklenmiş MgB2 örneğine ait olduğu bulundu

Anahtar Kelimeler

MgB2, SiC, Manyetik Kaldırma Kuvveti, Yanal Manyetik Kılavuzlayıcı Kuvvet

The Improvement of Magnetic Levitation and Guidance Force of SiC added to MgB2 Bulk Samples

Öz

The effect of SiC from 0 to 25 wt% of the total MgB2 addition on the magnetic levitation force and guidance lateral force properties of bulk MgB2 superconductor has been investigated. The amount of SiC was varied between 0 and 25 wt% of the total of MgB2 . The vertical levitation force measurements were carried out under zero-field-cooled ZFC and field-cooled FC regimes at 20 K. Lateral guidance force measurements were carried out under FC regime at 25 K. The structural and electrical properties of samples were investigated with X-ray diffraction XRD and low temperature resistance measurement. It was obtained that 5 wt%, 10 wt%, 15 wt% and 20 wt% SiC added samples exhibit a higher levitation and guidance forces than püre sample. It was found that that10 wt% SiC adding sample has the best magnetic levitation and guidance force performances

Anahtar Kelimeler

MgB2, SiC, Manyetik Kaldırma Kuvveti, Yanal Manyetik Kılavuzlayıcı Kuvvet

Kaynakça

• Akimitsu, J., 2001. Superconductivity of metallic boron in MgB2, Symposium on Transition Metal Oxides, January, Sendai, Japan.
• Celik, S. 2016. Design of magnetic levitation force measurement system at any low temperatures from 20 K to room temperature. J. Alloys and Compd,. 662: 546-556.Deng, Z., Izumi, M., Felder, B., Tsuzuki, K., Hara, S., Uetake, T., Floegel,- Delor, U., Werfel, F. N., 2012. Trapped Flux and Levitation Properties of Multiseeded YBCO Bulks for HTS Magnetic Device Applications-Part I: Grain and Current Features. IEEE Trans. Appl. Supercond., 6800110: 1-10.
• Dou, S. X. et al 2007. Mechanism of Enhancement in Electromagnetic Properties of MgB2 by Nano SiC Doping. Physical Review Letters, 98: 097002.
• Erdem, O., Ozturk, K., Guner, S. B., Celik, S., Yanmaz, E. 2014. Effects of Initial Cooling Conditions and Measurement Heights on the Levitation Performance of Bulk MgB2Super- conductor at Different Measurement Temperatures. J Low- Temp Phys, 177: 28-39.
• Gozzelino, L., Minetti, B., Gerbaldo, R., Ghigo, G., Laviano, F., Lopardo, G., Giunchi, G., Perini, E., Cavallin, T. ve Mezzetti E., 2007. Pinning properties in pure and SiC doped MgB2 bulk obtained by reactive Mg liquid infiltration technique. Physica C, 1: 604–605.
• Murakami, M., Oyama, T., Fujimoto, H., Gotoh, S., Yamaguchi, K., Shiohara, Y., Koshizuoka, N., Tanaka, S. 1991. Melt Processing Of Bulk High Tc Superconductors and Their Application. IEEE Transactions on Magnetics 27: 1479-1486.
• Nagamatsu, J., Nakagawa, N., Muranaka, T., . Zenitani, Y. and Akimitsu, J., 2001. Superconductivity at 39 K in magnesium diboride. Nature, 410: 63-64.
• Ozturk, K., Celik, S. ve Cansız, A., 2009. Determination of levitation force and pinning properties of (Sm123)1-x(Yb211)X bulk superconductor depending on Yb211 doping ratio. Phys. Status Solidi A, 11: 2569-2575.
• Ozturk, K., Celik, S., Cansız, A., 2009. Determination of levitation force and pinning properties of (Sm123)1−x(Yb211) x bulk superconductor depending on Yb211 doping ratio. Phys. Status Solidi A, 206: 2569–2575.
• Ø Yüksek manyetik kaldırma ve kılavuzlama kuvveti için en
• iyi SiC ekleme oranı %10 olarak bulundu. % 20 oranına
• Sotelo, G., G., de Oliveira, R. A. H., Costa, F. S., Dias, D. H. N., de An Jr, R. ve Stephan, R. M., 2015. A Full Scale Superconducting Magnetic Levitation (MagLev) Vehicle. IEEE Trans. Appl. Supercond., 3601005,:1-5.
• Wang, J., Wang, S., Zeng, Y., Huang, H., Luo, F., Xu, Z., Tang, Q., Lin, G., Zhang, C.,Ren, Z., Zhao, G., Zhu, D., Wang, S., Jiang, H., Zhu, M., Deng, C., Hu, P., Li,C., Liu, F., Lian, J., Wang, X., Wang, L., Shen, X. ve Dong, X., 2002. The First Man-Loading High Temperature Superconducting Maglev Test Vehicle in the World. Physica C, 378-381, 809-814.
• Wang, X. L., Soltanian, S., James, M., Qin, M. J., Horvat, J., Yao, Q. W., Liu, H. K. ve Dou, S. X., 2004. Significant enhancement of critical current density and flux pinning in MgB2 with nano-SiC, Si, and C doping. Physica C, 408: 63– 67.
• Yamamoto, A., Shimoyama, J., Ueda, S., Iwayama, I., Horii, S., Kishio, K. 2005. Effects of B4C doping on critical current properties of MgB2 .Supercond. Sci. Technol., 18: 1323-1328.
• Yıldızer, I., Cansız A., Ozturk K. 2016. Optimization of levitation and guidance forces in a superconducting Maglev system. Cryogenics, 78: 57-65.
• Zhang, X. P., Ma, Y. W., Gao, Z. S., Yu, Z. G., Wang, D. L., Watanabe, K. ve Guo, J. D., 2007. Fabrication and superconducting properties of nano-SiC doped MgB2 tapes. Chinese Science Bulletin, 18: 2477-2480.