Y-Ba- Cu-O yüksek sıcaklık süperiletken sisteminin mikro yapı ve süperiletkenlik özelliklerine holyum ve vanadyum dopinginin etkisi

Abstract

Eritme-Yönlendirme-Büyütme metodu kullanılarak Y1-xHoxBa2VyCu3-yO7-? (x = 0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8) (y = 0.0, 0.03, 0.06, 0.09, 0.12) yüksek sıcaklık süperiletken numuneleri üretildi. Bu numunelerin mikro yapıları polarize ışık metal mikroskobu kullanılarak incelendi. Clemex adlı bilgisayar programı vasıtasıyla (Y,Ho)211 normal faz parçacıklarının (Y,Ho)123 süperiletken faz içinde dağılımlarının istatistik analizleri yapıldı. (Y,Ho)211 normal faz parçacıklarının sayıları, ortalama büyüklükleri, ortalama alanları, yoğunlukları, küresel ve dairesel çapları, ortalama mesafeleri ve faz oranları belirlendi. Mesafenin bir fonksiyonu olarak numunelerin manyetik kaldırma kuvvetleri ölçüldü. Kaldırma kuvveti histersis eğrileri ve maksimum itici-çekici kuvvetler belirlendi. Sıcaklık-direnç ve sıcaklık-indüktans ölçümleri yapıldı. Numunelerin süperiletkenlik geçiş sıcaklıkları ve manyetik geçiş sıcaklıkları belirlendi. Ho katkısının tane büyüklüğünü artırdığı, tane sınırlarının kalitesini iyileştirdiği, (Y,Ho)211 normal faz parçacıklarının sayısını artırdığı, boyutlarını küçülttüğü ve onların dağılımını daha homojenleştirdiği, manyetik kaldırma kuvvetini iyileştirdiği, süperiletkenlik geçiş sıcaklığını ve manyetik geçiş sıcaklığını yaklaşık 3 - 5 K artırdığı görüldü ve akım yoğunluğunu artıracağı sonucuna varıldı. Vanadyum katkısının tane büyüklüğünü küçülttüğü, Y211 parçacıklarını irileştirdiği ve sayısını artırdığı, kaldırma kuvvetini azalttığı, süperiletkenlik geçiş sıcaklığını ? 4 K ve manyetik geçiş sıcaklığını yaklaşık 4 - 10 K artırdığı görüldü.

A series of samples of Y1-xHoxBa2VyCu3-yO7-? (x = 0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8) (y = 0.0, 0.03, 0.06, 0.09, 0.12) high temperature superconductors were prepared by melttextured- growth method. Microstructures of the samples were investigated by polarized light metal microscope. Statistical analysis of distribution of (Y,Ho)211 nonsuperconducting phase particles within (Y,Ho)123 superconducting phase were made by a microscope softwire named Clemex. The numbers, mean sizes, mean surface fields, densities, mean distances, mean circular diameters, mean spherical diameters and mean phase ratios of (Y,Ho)211 non-superconducting phase particles were determined. Levitation forces for the samples were measured as a funciton of distances. Hysteresis loops of levitation forces and maximum repulsive-attractive forces were determined. Resistance and mutual inductane for samples were measured as a function of temperature. Superconducting transition temperatures and magnetic (ferromagneticdiamagnetic) transition temperatures for the samples were determined. It was seen that partial substitution of Y by Ho in Y1-xHoxBa2Cu3O7-? high temperature superconductor was increased grain size, and superconducting transition temperature and magnetic transition temperature approximately 3 - 5 K, improved the quality of the grain boundaries and levitation force, In addition, It was more homogenized the distribution of (Y,Ho)211 non-superconducting phase particles within (Y,Ho)123 superconducting phase and increased the number of particles of (Y,Ho)211, but it was decreased size of (Y,Ho)211 particles. It was concluded that Ho substitution could improved Jc critical current density.It was seen that Vanadyum substitution could disgrace grain size, increase the number of Y211 particles and increase their numbers, decrease Levitation force, increase superconducting transion temperatures ? 4 K and magnetic transition temperatures approximately 4 - 10 K .