3 3

Proje Grubu: MİSAG Sayfa Sayısı: 154 Proje No: MİSAG-SEKOM-1 Proje Bitiş Tarihi: 01.08.1995 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Üstüniletken seramik oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu

Öz:
Projede üstüniletken özellik gösteren sistemlerden Y-esaslı seramik oksit bileşiklerinde kalsinasyon sıcaklığı, presleme basıncı, sinterleme sıcaklığı, soğuma hızı, katkı ilavesi (titanyum ve nikel) gibi üretim parametrelerinin üstüniletken fazın oluşumu üzerindeki etkileri çalışılmıştır. Ti katkılı numunelerin kritik dönüşüm sıcaklığında fazla bir değişim olmamasına karşın, nikel ilavesi dönüşüm sıcaklığını düşürmüştür. Çalışmada ayrıca üstüniletken seramik oksit sistemler kalın film ve ince film halinde elde edilmişlerdir. Kalın filmler Y-Ba-Cu-0 ve Bi-Sr-Ca-Cu-O olmak üzere iki değişik üstüniletken sistemde çalışılmışlardır. Kalınlıkları 10-50 um arasında değişen bu filmler fırça ile değişik altlıklar (silisyum, kuvarz, $alpha-Al_2O_3, ve Ca_3PO_4)_2$ üzerine sürülerek elde edilmiştir. Altlık ve film elemanlarının bütün denemelerde belli oranlarda tepkimeye girdiği gözlemlenmiştir. Y-Ba-Cu-0 üstüniletken ince filmler $YF_3, BaF_2$ ve Cu tozları kullanılarak dirençle buharlaştırma yöntemi ile elde edilmişlerdir. Bu işlem şurasında iki değişik kaplama yöntemi kulanılmıştır : karışık toz tekniği ve ardışık tabakasal kaplama tekniği. Altlık olarak polikristal $alpha-Al_2O_3 ile MgO (100), LaAlO_3$ (100), ve $SrtiO_3$ (100) tek kristalleri kullanılmıştır. Çalışma süresince kaplama yöntemi, film kalınlığı, altlık tipi ve ısıl işlemin üstüniletken özellikler üzerindeki etkisi araştırılmıştır.
Anahtar Kelime:

Üstüniletken seramik oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu

Öz:
In this study, firstly the effect of production parameters such as calcination temperature, pelietizing pressure, sintering temperature, cooling rate and element additions on the superconducting phase formation in the Y-Ba-Cu-O system was ' investigated. In the series $YBa_2(Cu_{3-y} My)O_{7-x}$, where M = Ni and Ti, y was varied from 0.05 to 0.2 with the increments of 0.05. Second phase formation for the Ti doped samples was observed, namely BaTi409, which means that solubility of titanium in the YBa2Cu3O7.x system is almost zero. The results showed that Ni completely dissolves up to the concentration y = 0.2. Electrical resistivity measurements indicated that, although all the Ti doped samples were superconductor in the temperature range of 83 to 93 K, a sharp decrease in the critical transition temperatures of Ni substituted specimens was detected. High temperature resistivity as well as TEM results proved that $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ composition begins to loose oxygen from the basal linear Cu-O chains at around 700°C and undergoes an orthorhombic to tetragonal transition. The results were discussed in the framework of 1D conduction mechanism theory. In this study, thick and thin films of superconducting ceramic oxide systems were also studied. The purpose of obtaining these ceramic oxides in the form of films of various thicknesses is to study some problems related to the production of superconducting strips and tapes used in various applications. Thick films were studied in two different superconducting systems, namely Y-Ba-Cu-O and Bi-Sr-Ca-Cu-O systems. In the Y-Ba-Cu-O system, a process involved dissolution of cations from various sources such as oxides of Y, Ba and Cu; initially heat treated Y-Ba-Cu-O batch and initially superconducting powders has been made real. It was demonstrated that 10-50 jam thick films of Y-Ba-Cu-O system were successfully synthesized from the various starting materials by painting onto different substrates, namely silicon wafer, quartz, $alpha-AI_20_3$ and $Ca_3(PO_4)_2$ It is seen that there was always - to some extent - some reaction between substrate and film components. Among the substrates studied in this work, $alpha-AI_20_3$ showed the best adhesivity and the least amount of reaction was observed in this system. Startingfrom raw materials exhibited enhanced resistivity and structural properties (i.e. being a single phase) with respect to the heat treated ones. Bi-based thick films were prepared by dissolving the starting oxides in various organic solutions in the proportions Bi:Sr:Ca:Cu:0=1:1:1:2 to give $BiSrCaCu_2O_y$ composition. Both low-Tc and high Tc phases characteristic of Bi-based superconductors were observed in the films. High-Tc phase ($ BiSrCaCu_2O_y$ ) was determined to have a tetragonal structure with the lattice parameters a = 5.4 Â and c = 31 Â by performing XRD and TEM studies. High Tc superconducting thin films of Y-Ba-Cu-0 system were prepared by resistive evaporation of YF3, BaF2, and Cu powders using two different methods, namely the mixed-powder method and the sequential-deposition method, and a subsequent multi-stage annealing. The substrates employed in this study were polycrystalline $alpha-AI_2O_3$ and single crystals of MgO (100), $LaAIO_3$ (100), and $SrTiO_3$ (100). In the course of this study, effects of deposition method, film thickness, type of substrate and post-growth annealing parameters on the superconducting properties were investigated. The best quality films were obtained on $alpha-AI_2O_3$ and $LaAIO_3$ substrates by using sequential deposition technique with offset critical transition temperatures of 80.6 K and 88.1 K, respectively. Sequential deposition method seems to reduce film-substrate reactions particularly on $alpha-AI_2O_3$ substrates, probably due in part to the prevention of phase separation. Characterization studies by SEM/EDS of the films on $LaAIO_3 and SrTiO_3$substrates suggested preferential orientation. XRD examinations of these films showed c-axis orientation of the superconducting phase.
Anahtar Kelime:

Erişim Türü: Erişime Açık
APA ÖZENBAŞ M, GÜNGÖREN T, TAN C, ÇAM İ (1995). Üstüniletken seramik oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu. , 1 - 154.
Chicago ÖZENBAŞ Macit,GÜNGÖREN Tufan,TAN Cengiz,ÇAM İbrahim Üstüniletken seramik oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu. (1995): 1 - 154.
MLA ÖZENBAŞ Macit,GÜNGÖREN Tufan,TAN Cengiz,ÇAM İbrahim Üstüniletken seramik oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu. , 1995, ss.1 - 154.
AMA ÖZENBAŞ M,GÜNGÖREN T,TAN C,ÇAM İ Üstüniletken seramik oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu. . 1995; 1 - 154.
Vancouver ÖZENBAŞ M,GÜNGÖREN T,TAN C,ÇAM İ Üstüniletken seramik oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu. . 1995; 1 - 154.
IEEE ÖZENBAŞ M,GÜNGÖREN T,TAN C,ÇAM İ "Üstüniletken seramik oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu." , ss.1 - 154, 1995.
ISNAD ÖZENBAŞ, Macit vd. "Üstüniletken seramik oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu". (1995), 1-154.
APA ÖZENBAŞ M, GÜNGÖREN T, TAN C, ÇAM İ (1995). Üstüniletken seramik oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu. , 1 - 154.
Chicago ÖZENBAŞ Macit,GÜNGÖREN Tufan,TAN Cengiz,ÇAM İbrahim Üstüniletken seramik oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu. (1995): 1 - 154.
MLA ÖZENBAŞ Macit,GÜNGÖREN Tufan,TAN Cengiz,ÇAM İbrahim Üstüniletken seramik oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu. , 1995, ss.1 - 154.
AMA ÖZENBAŞ M,GÜNGÖREN T,TAN C,ÇAM İ Üstüniletken seramik oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu. . 1995; 1 - 154.
Vancouver ÖZENBAŞ M,GÜNGÖREN T,TAN C,ÇAM İ Üstüniletken seramik oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu. . 1995; 1 - 154.
IEEE ÖZENBAŞ M,GÜNGÖREN T,TAN C,ÇAM İ "Üstüniletken seramik oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu." , ss.1 - 154, 1995.
ISNAD ÖZENBAŞ, Macit vd. "Üstüniletken seramik oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu". (1995), 1-154.