Investigation of the Magnetic and Mechanical Properties of Nano-Y2O3 Doped Bismuth Based Superconductor Materials

Abstract

Bu çalışmada nano-Y2O3 ilavesinin Bi-2223 süperiletken sisteminin yapısal, süperiletken, manyetik ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bi1.8Pb0.4Sr2Ca 2Cu3O10 + δ + (Y2O3) ile ( x; ağırlıkça % 0,0-0,2-0,4-0,8-1,0) genel formülüne sahip polikristal örnekler katıhal reaksiyon yöntemiyle hazırlandı. Örneklerin yapısal karakterizasyonları için X-ışını kırınımı (XRD), Taramalı Elektron mikroskobu (SEM), Enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX) ölçümü, Titreşimli numune ölçümü (VSM), Direnç-sıcaklık (ρ-T) ölçümü ve Vickers mikrosertlik ölçümü (VHM) yapılmıştır. XRD desenleri, örneklerde hem Bi -2223 hem de Bi2212 fazlarının bir arada bulunduğunu gösterdi. Nano-Y ilavesinin artmasıyla a örgü parametresi artarken, c örgü parametresi azalmıştır. SEM fotoğraflarında tüm örneklerde tanecik yapısının plaka benzeri olduğu görülmekte ve katkı miktarındaki artmasıyla tabakalı yapı üzerinde nokta şeklinde partiküllerin varlığı daha net görülmektedir. ρ-T ölçümünden hesaplanan delik konsantrasyonu değerleri 0,113 ile 0,160 arasında değişmektedir. Nano-Y miktarı artarken kritik geçiş sıcaklıkları azalmıştır. VSM sonuçları Nano-Y eklenmesiyle kritik akım yoğunluğu değerlerinin arttığını göstermektedir. VHM sonuçları, sertlik değerinin x= % 0,4 katkılı örneğe kadar arttığını ve bu değerden sonra azaldığını göstermiştir.