Au katkılı Bi-2212 süperiletkenlerin yapısal, elektriksel ve manyetik özellikleri

Esen Gül; Berdan Özkurt; Mehmet Ersin Aytekin; Kasım Ocakoğlu

Au katkılı Bi-2212 süperiletkenlerin yapısal, elektriksel ve manyetik özellikleri

Öz

Bu çalışmada, Bi1.8Sr2Ca1.1Cu2.1Oy+Aux (x=0.0, 0.05, 0.1 ve 0.2) genel formülü ile Bi-2212 fazının fiziksel ve manyetik özellikleri üzerine nano boyutta Au eklemenin etkileri sunulmuştur. Örnekler katıhal tepkime yöntem ile hazırlanmıştır. Malzeme hazırlama sürecinde kullanılan Au elementi, HAuCl4.3H2O bileşiğinin indirgenmesinden elde edilmiştir. Örneklerin fiziksel, morfolojik ve süperiletkenlik özellikleri XRD, taramalı elektron mikroskobu (SEM), dc elektrik direnci ve manyetik hysteresis eğrileri ölçümleriyle karakterize edildi. Bi-2212 fazının baskın bir şekilde oluşumunu gösteren, saf ve Au ekli örnekler plaka benzeri tane yapısına sahiptir. Elektrik direnç sonuçları x=0.2 HAuCl4.3H2O içeren örneğin, bakır-oksit tabaklarda ideal hole konsatrasyonun oluşumuna bağlı olarak en yüksek geçiş sıcaklığına (TC) sahip olduğunu göstermektedir. Ayrıca, M-H ölçümleri T=10 ve T=25 K de gerçekleştirildi. Tanelerin daha güçlü birleşmesine bağlı olarak en geniş hysteresis eğrisi, maksimum HAuCl4.3H2O ekli örnek de elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

[1] Fajardo LG, Brouwer L, Caspi S, Hafalia A, Hernikl C, Prestemon S, English C. “Fabrication of Bi-2212 Canted-Cosine-Theta Dipole Prototypes”. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 29(5), 1-5, 2019.
[2] Zhang S, Ma X, Cui L, Huang Y, Liu X, Li, C, Zhang P. “Fabrication and optimization of Bi-2212 high temperature superconductors with K and Ag co-incorporation” Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 30(4), 3418-3425, 2019.
[3] Terzioglu R, Aydin G, Koc NS, Terzioglu C. “Investigation of the structural, magnetic and electrical properties of the Au doped YBCO superconductors”. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 30(3), 2265-2277, 2019.
[4] Adachi S, Matsumoto R, Hara H, Saito Y, Song P, Takeya H, Takano Y. “Pressure effect in Bi-2212 and Bi-2223 cuprate superconductor”. Applied Physics Express, 12(4), 043002, 2019.
[5] Gorur O, Ozturk Y, Yildirim G, Dogruer M, Terzioglu C. “Sn diffusion coefficient and activation energy determined by way of XRD measurement and evaluation of micromechanical properties of Sn diffused YBa2Cu3O7−x superconducting ceramics”. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 24(8), 3063-3072, 2013.
[6] Özkurt B, Madre MA, Sotelo A, Diez JC “Effect of metallic Ag on the properties of Bi-2212 ceramic superconductors”. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 24(9), 3344-3351, 2013.
[7] Aytekin ME, Özkurt B, Sugözü B, Köse E, Sugözü İ. “The effect of different dwell times at a constant palletization pressure of 6 GPa on superconducting propertiesof Bi1.8Sr2Ca1.1Cu2.1Oy ceramics”. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 27(8), 8068-8073, 2016.
[8] Çalıs M, Özkurt B, Aytekin ME, Gün E, Kır ME, Öztornacı U. “Enhancement of superconducting properties of Bi-2212 ceramics by vanadium-sodium co-doping”. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 27(3), 2670-2675, 2016.

[9] Özçelik B, Nane O, Sotelo A, Amaveda H, Madre MA “Effect of Na substitution and Ag addition on the superconducting properties of Bi-2212 textured materials”. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 28(8), 6278-26283, 2017.
[10] Özkurt B, “Structural and magnetic properties of Li and Na added Bi1.8Sr2.1(Li,Na)xCa1.1Cu2.2Oy (Bi-2212) ceramics” (x = 0, 0.05, 0.1 and 0.2)”. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 28(12), 8857-8863, 2017.
[11] Ghahfarokhi SE, Zargar Shoushtari M. “Structural and physical properties of Cd-doped Bi1.64Pb0.36Sr2Ca2-xCdxCu3Oy superconductor”. Physica B: Physics of Condensed Matter, 405(22), 4643-4649, 2010.
[12] Khalil SM. “Enhancement of superconducting and mechanical properties in BSCCO with Pb additions”. Journal of Physics and Chemistry of Solids, 62(3), 457-466, 2001.
[13] Jiang LY, Sun Y, Wan X, Wang K, Xu G, Chen X, Ruan K, Du J. “Improvement of the phase formation and superconductivity of the (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3O silver-sheathed tapes with B2O3 addition”. Physica C: Superconductivity, 300(1-2), 61-66, 1998.
[14] Biju A, Vinod K, Aloysius RP, Syamaprasad U. “Improved superconducting properties by La addition in (Bi, Pb)-2212 bulk superconductor”. Journal of Alloys and Compounds, 431(1-2), 49-55, 2007.
[15] Bilgili O, Selamet Y, Kocabaş K. “Effects of Li Substitution in Bi-2223 Superconductors”. Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 21(8), 439-449, 2008.
[16] Jin S, Sherwood RC, Tiefel TH, Kammiott GW, Fastnacht RA, Davis ME, Zahurak SM. “Superconductivity in the Bi-Sr-Ca-Cu-O compounds with noble metal additions”. Applied Physics Letters, 52(19), 1628-1630, 1988.
[17] Liu HK, Dou SX, Song KH, Sorrell CC. “Superconducting properties of Au/Bi-Pb-Sr-Ca-Cu composites”. Superconductor Science and Technology, 3(4), 210-212, 1990.
[18] Öztornacı U, Özkurt B. “The effect of nano-sized metallic Au addition on structural and magnetic properties of Bi1.8Sr2AuxCa1.1Cu2.1Oy (Bi-2212) ceramics”. Ceramics International, 43(5), 4545-4550, 2017.
[19] Saritekin NK, Pakdil M, Bekiroğlu E, Yildirim G. “Examination of effective nucleation centers for flux pinning of vortices and optimum diffusion annealing temperature for Au-diffusion-doped Bi-2212 polycrystalline compound”. Journal of Alloys and Compounds, 688, 637-646, 2016.
[20] Kimling J, Maier M, Okenve B, Kotaidis V, Ballot H. “Plech, A. Turkevich method for gold nanoparticle synthesis revisited”. The Journal of Physical Chemistry B, 110(32), 15700-15707, 2006.
[21] Dobrowolska P, Krajewska A, Gajda-Rączka M, Bartosewicz B, Nyga P, Jankiewicz B. “Application of Turkevich method for gold Nanoparticles synthesis to fabrication of SiO2@ Au and TiO2@ au Core-Shell nanostructures”. Materials, 8(6), 2849-2862, 2015.
[22] Özkurt B. “Enhancement in superconducting transition temperature and Jc values in Na-doped Bi2Sr2Ca1Cu2-xNaxOy superconductors”. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 24(7), 2426-2431, 2013.
[23] Inoue M, Hirasawa I. “The relationship between crystal morphology and XRD peak intensity on CaSO4·2H2O”. Journal of Crystal Growth, 380, 169-175, 2013.
[24] Kır ME, Özkurt B, Aytekin ME. “The effect of K-na co-doping on the formation and particle size of Bi- 2212 phase”. Physica B, 490, 8068-8073, 2016.
[25] Heon LS. “Effect of Ag2O doping on the superconductivity of the BiPbSrCaCuO oxide”. Materials Chemistry and Physics. 75(1-3), 166-169, 2002.
[26] Zalaoglu Y, Yildirim G, Terzioglu C. “Magnetoresistivity Study on Cr Added Bi-2212 Superconductor Ceramics with Experimental and Theoretical Approaches”. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 24(1), 239-247, 2013.
[27] Presland MR, Tallon JL, Buckley RG, Liu RS, Floer NE. “General trends in oxygen stoichiometry effects on Tc in Bi and Tl superconductors”. Physica C, 176(1-3), 95-105, 1991.
[28] Zavaritsky VN. “Phase transition of BSCCO in high magnetic fields”. Journal of Superconductivity, 15(6), 567-570, 2002.
[29] Aksan MA, Yakinci ME. “Synthesis and characterization of Er-substituted Bi-2223 H-Tc glass-ceramic superconductors”. Journal of Alloys and Compounds, 385(1-2), 33-43, 2004.
[30] Koike Y, Iwabuchi Y, Hosoya S, Kobayashi N, Fukase T. “Correlation between Tc and hole concentration in the cation-substituted Bi2Sr2CaCu2O8+δ system”. Physica C, 159(1-2), 105-110, 1989.
[31] Yavuz Ş, Bilgili Ö, Kocabaş K. “Effects of superconducting parameters of SnO 2 nanoparticles addition on (Bi, Pb)-2223 phase”. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 27(5), 4526-4533, 2016.
[32] Bean CP. “Magnetization of high-field superconductors”. Physical Review Letters, 36(1), 31-39, 1962.
[33] Nane FK, Özçelik B. “Structural, superconducting and vortex pinning properties of Nb-substituted Bi-2212 ceramic superconductor”. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 30(1),12783-12789, 2019.
[34] Biju A, Sarun PM, Aloysius RP, Syamaprasad U. “Flux pinning properties of Yb substituted (Bi, Pb)-2212 superconductor”. Journal of Alloys and Compounds, 454(1-2), 46-51, 2008.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Esen Gül Bu kişi benim
Türkiye

Berdan Özkurt Bu kişi benim
Türkiye

Mehmet Ersin Aytekin Bu kişi benim
Türkiye

Kasım Ocakoğlu Bu kişi benim
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

8 Şubat 2021

Gönderilme Tarihi

23 Eylül 2019

Kabul Tarihi

-

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2021 Cilt: 27 Sayı: 1

IZ

https://izlik.org/JA86FU65NL

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Gül, E., Özkurt, B., Aytekin, M. E., & Ocakoğlu, K. (2021). Au katkılı Bi-2212 süperiletkenlerin yapısal, elektriksel ve manyetik özellikleri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 27(1), 70-77. https://izlik.org/JA86FU65NL

AMA

1.Gül E, Özkurt B, Aytekin ME, Ocakoğlu K. Au katkılı Bi-2212 süperiletkenlerin yapısal, elektriksel ve manyetik özellikleri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2021;27(1):70-77. https://izlik.org/JA86FU65NL

Chicago

Gül, Esen, Berdan Özkurt, Mehmet Ersin Aytekin, ve Kasım Ocakoğlu. 2021. “Au katkılı Bi-2212 süperiletkenlerin yapısal, elektriksel ve manyetik özellikleri”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 27 (1): 70-77. https://izlik.org/JA86FU65NL.

EndNote

Gül E, Özkurt B, Aytekin ME, Ocakoğlu K (01 Şubat 2021) Au katkılı Bi-2212 süperiletkenlerin yapısal, elektriksel ve manyetik özellikleri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 27 1 70–77.

IEEE

[1]E. Gül, B. Özkurt, M. E. Aytekin, ve K. Ocakoğlu, “Au katkılı Bi-2212 süperiletkenlerin yapısal, elektriksel ve manyetik özellikleri”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 27, sy 1, ss. 70–77, Şub. 2021, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA86FU65NL

ISNAD

Gül, Esen - Özkurt, Berdan - Aytekin, Mehmet Ersin - Ocakoğlu, Kasım. “Au katkılı Bi-2212 süperiletkenlerin yapısal, elektriksel ve manyetik özellikleri”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 27/1 (01 Şubat 2021): 70-77. https://izlik.org/JA86FU65NL.

JAMA

1.Gül E, Özkurt B, Aytekin ME, Ocakoğlu K. Au katkılı Bi-2212 süperiletkenlerin yapısal, elektriksel ve manyetik özellikleri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2021;27:70–77.

MLA

Gül, Esen, vd. “Au katkılı Bi-2212 süperiletkenlerin yapısal, elektriksel ve manyetik özellikleri”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 27, sy 1, Şubat 2021, ss. 70-77, https://izlik.org/JA86FU65NL.

Vancouver

1.Esen Gül, Berdan Özkurt, Mehmet Ersin Aytekin, Kasım Ocakoğlu. Au katkılı Bi-2212 süperiletkenlerin yapısal, elektriksel ve manyetik özellikleri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi [Internet]. 01 Şubat 2021;27(1):70-7. Erişim adresi: https://izlik.org/JA86FU65NL