Numune boyutu ve uygulanan manyetik akı dağılımının Nd-Fe-B ve Fe-B katkılı Sm123 süperiletkeninin manyetik kuvvet özelliklerine etkisi

Abstract

Bu çalışmada Sm123 süperiletkenine farklı miktarlarda Nd-Fe-B ve (Sm123)0,75(Sm211)0,25 süperiletkenine farklı miktarlarda Fe-B tozları katılarak manyetik kaldırma ve çekme kuvvetinin iyileştirilmesi amaçlandı. Çalışmada MPMG (Melt-Powder-Melt-Growth) yöntemi kullanıldı. Numunelerin yapısal özellikleri diferansiyel termal analiz (DTA), X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı X-Işını kırınımı (EDX) ve polarize optik mikroskop kullanılarak incelendi. Elektriksel özellikler PPMS (fiziksel özellikler ölçüm sistemi) kullanılarak R-T ve M-T ölçümleri ile; manyetik kaldırma kuvveti ölçümleri ise kaldırma kuvveti ölçüm sistemi ile alanlı (FC) ve alansız (ZFC) soğutma rejimleri altında ölçülerek belirlendi.Nd-Fe-B katkılı numunelerin manyetik kaldırma ve çekme kuvveti değerlerinin katkı miktarı ile azaldığı, Fe-B katkılı numunelerin ise katkı miktarı ile önce arttığı, daha fazla katkılarda ise azaldığı görüldü. Numune boyutunun manyetik kaldırma kuvveti üzerindeki etkisini gözlemek amacıyla üç farklı çapta Sm123 süperiletken numune üretildi. Üretilen farklı çaplı numunelerin ZFC rejimi altındaki manyetik kaldırma kuvvet değerleri karşılaştırıldığında, numune boyutu arttıkça manyetik kaldırma kuvvetinin de arttığı görüldü. Çalışmada ayrıca mıknatıs boyutunun da literatüre uygun olarak kaldırma kuvveti üzerinde etkili olduğu görüldü ve böylece bu konuda çalışacak araştırmacılara kaldırma kuvveti ile ilgili farklı seçenekler sunulmaya çalışıldı. The aim of this study is to enhance the magnetic levitation force of Sm123 and (Sm123)0,75(Sm211)0,25 bulk samples by adding different amounts of Nd-Fe-B and Fe-B powders respectively. MPMG (Melt-Powder-Melt-Growth) method was used in this study. The structural properties of the samples were investigated by using differential thermal analysis (DTA), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), Energy dispersive X-ray analysis (EDX) and polarized optical microscope. The electrical properties were investigated by using PPMS (physical properties measurement system) by means of R-T and M-T measurements while the magnetic levitation force measurements were determined by using the magnetic levitation force measurements system. It was observed that, the magnetic levitation force values of Nd-Fe-B added samples decreased with increasing amount of magnetic impurity, while the magnetic levitation force values of Fe-B added samples first increased up to a saturation value after that decreased. To determine the effect of sample geometry on the magnetic levitation force, three Sm123 samples which have different radii were produced. When the magnetic levitation force values of produced samples under ZFC regime were compared, it was observed that magnetic levitation force increases with increasing of sample size. The effect of magnet size on the magnetic levitation force was also investigated. In this study, it was shown that the magnet size affects the magnetic levitation force as appropriate in literature.