(Bi,Pb)-2223 Süper iletken seramiklerin yapısal özellikleri üzerine nano-SnO2 parçacıklarının etkisi

Abstract

Bu çalıĢmada, nano-kalay dioksit katkılı Bi1,7-xPb0,3SnxSr2Ca2Cu3Oy süperiletken örnekler katıhal reaksiyon yöntemiyle hazırlanmıĢtır. Örneklerin sırasıyla mikroyapı incelemesi, yüzey morfoloji analizi taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak gerçekleĢtirilmiĢtir, faz oluĢumu ve hacim kesri x-ıĢını toz kırınım (XRD) ölçümleri kullanılarak karakterize edilmiĢtir. Kalay dioksit katkılı örneklerin kritik sıcaklığı (Tc) ac alınganlık sistemi ile bulunmuĢtur.

Örneklerin baĢlangıç kritik sıcaklığı sırasıyla 108,559 K, 109,985 K, 101,281 K, 101,670 K ve 92,676 K’ dir. Alınganlık ölçümleri, x eĢittir 0,05 kalay dioksit nanoparçacık katkılı örneğe kadar kritik sıcaklığın arttığını ve kalay dioksit nano-parçacık katkılamanın artıĢıyla kritik sıcaklığın azaldığını göstermiĢtir. Katkısız örnekten katkılı örneklere doğru tabakalaĢmıĢ yapıların yerini daha düzensiz yapıların yer aldığı SEM görüntülerinden gözlenmiĢtir.

XRD desenlerinden süperiletken örneklerin çoklu faza sahip olduğu gösterilmiĢtir. Bütün örneklerin yoğunluk değerleri ArĢimet metoduyla hesaplanmıĢtır. BSCCO sisteminin literatürde verilen teorik yoğunluğu 6,3 gram bölü santimetre küptür. Bu çalıĢmadaki örneklerin yoğunluk değerleri gözenekli yapıları nedeniyle 5,2006, 5,3438, 5,3056, 5,2802 ve 5,2324 gram bölü santimetre küp olarak belirlenmiĢtir.

Alternate abstract:

In this work, superconducting samples of Bi1.7-xPb0.3SnxSr2Ca2Cu3Oy added by nano-tin dioxide were prepared by conventional solid-state reaction method. The phase formation and volume fraction were characterized using X-ray powder diffraction (XRD) measurements, the microstructure examination, surface morphology analyses of the samples were carried out using scanning electron microscope (SEM), respectively. The critical temperature (Tc) of tin dioxide doped samples were determined with ac susceptibiliy system.

Onset temperatures of samples are 108.559 K, 109.985 K, 101.281 K, 101.670 K and 92.676 K respectively. AC susceptibility measurements were shown that the critical temperature increased up to tin dioxide nano-particles doped sample x equals 0.05 and decreased with increasing tin dioxide nano-particles addition. It was observed from SEM micrographs that plate-like structures have been replaced by more disordered structures to doped samples from undoped sample.

It was shown from XRD patterns that superconducting samples have multiphases. The density values of all the samples were calculated with the Archimedes method. In the literature, the theoretical density of BSCCO system is 6.3 grams per cubic centimeter. The densitiy values of samples in this work because of the porous structure were determined to be 5.2006, 5.3438, 5.3056, 5.2802 and 5.2324 grams per cubic centimeter.