Metalik MgB2 süperiletkenlerinin tüp (powder-in tube, PIT) metodu ile hazırlanması, elektron ve hole katkılamalarının baz MgB2 sistemde oluşturacağı etkilerin incelenmesi

Abstract

ÖZET Yüksek Lisans Tezi METALİK MgB2 SUPERILETKENLERİN TÜP (Powder-in Tube, PIT) METODU İLE HAZIRLANMASI, ELEKTRON VE HOLE KATKILAMALARININ BAZ MgB2 SİSTEMDE OLUŞTURACAĞI ETKİLERİN İNCELENMESİ Zehra Deniz YAKINCI İnönü Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı 1 02 + xii sayfa 2005 Danışman: Yrd.Doç.Dr.Yakup BALCI Bu çalışmada Powder-in-Tube (PIT) ve farklı basınç (biaxial ve izostatik) metotları kullanılarak MgB2, Cu katkılı MgB2 ve aşırı oksijen atmosferinde ısıl işleme tabi tutulan MgB2 metalik süperiletken sistemleri şerit formunda üretilmiştir. Üretilen şeritlerin Fiziksel, Elektriksel ve Manyetik özellikleri, MgB2 baz sistemine elektron ve hole katkılanmasının sistemde meydana getirdiği değişiklikler incelenmiştir. Katkısız MgB2 şeritlerin özelliklerinin optimum değerlerde olduğu bulunmuştur. Ancak, Cu katkılı ve aşırı oksijen ortamında hazırlanan örneklerin (elektron ve hole katkılama) Tc ve Tzero değerlerinin katkısız sisteme göre daha düşük değerlerde olduğu bulunmuştur. Mikro-yapısal olarak da katkılı sistemlerin çok farklı bir yapılaşmaya girdiği görülmüştür. Farklı manyetik alanlar altında katkılanmış şeritlerin hesaplanan kritik akım yoğunluklarının da katkısız şeritlere kıyasla azaldığı bulunmuştur. Sonuç olarak, bu çalışma kapsamında MgB2 metalik süperiletken sistemine yapılan katkılamaların sistemin Tc veya Tzero değerlerinde bir iyileştirme yapmadığı bulunmuştur. Anahtar kelimeler: Süperiletkenlik, MgB2 süperiletkenler, Kritik akım yoğunluğu, PIT metodu, süperiletken şerit.

ABSRACT M.Sc. Thesis PREPARATION OF METALLIC MgB2 SUPERCONDUCTORS BY USING POWDER-IN-TUBE (PIT) METHOD, INVESTIGATION OF ELECTRON AND HOLE DOPING EFFECTS ON THE BASE MgB2 SYSTEM Zehra Deniz YAKINCI İnönü University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Physics 1 02 + xii pages 2005 Supervisor: Yrd. Doç. Dr.Yakup BALCI In this work, we fabricated tape form of MgB2, Cu doped MgB2 and heat treated MgB2 under excessive oxygen pressure by using Powder-in-Tube (PIT) and different pressure methods. Physical, electrical and magnetic properties of fabricated tapes, effect of electron and hole doping to the base MgB2 system have been investigated. We found optimum properties for undoped MgB2 tapes. However, Cu doped tapes and tapes prepared under excessive oxygen atmosphere were showed poor Tc and Tzem values compared to undoped tapes. The microstructures of the doped systems also showed different formations. The critical current density values of the doped tapes calculated under various magnetic fields also have been founded low compared to undoped tapes. As a result of this, we found that there exist no improvement on the Tc and Tzem properties of the metallic MgB2 tapes after been doped by Cu and oxygen. Key words: Superconductivity, MgB2 superconductors, critical current density, PIT method, superconductor tape