Demir ve kobalt difüzyonunun YBa2 Cu3 O7 süperiletkeninin yapısal ve süperiletken özellikleri üzerine etkisi

Abstract

Bu çalışmada, demir ve kobalt katkılarının YBa2Cuı07 seramik süperiletken numunelere difuzyonu ve bu katkıların difiizyonunun süperiletkenin örgü yapısına, yüzey morfolojisine, kritik sıcaklığına ve kritik akım yoğunluğuna etkisi araştırıldı. Bundan başka, kobaltın dış elektrik alan altında elektriksel yük durumu incelendi. Polikristal yapılı YBa2Cu<07 oksit süperiletkenleri katıhal tepkime reaksiyonu yöntemiyle hazırlandı. Demirin 615-880°C sıcaklık aralığında difuzyonu, tane içine yavaş difuzyon katsayısı D, ve tane arası yüzeylerle hızlı difuzyon katsayısı D2 (Dı7 süperiletkeninde demir oksit fazlarının oluşmasına neden olur. Demir difuzyonu yapılmış numunelerin soğutma hızının, kristal yapıya, yüzey morfolojisine ve kritik sıcaklığa etkisi bulunmuştur. YBa2Cu3C>7 süperiletkeninde demirin difüzyonuna benzer mekanizma, kobaltın difüzyonunda da gözlenmiştir. Demir ve kobaltın YBa2CujC>7 süperiletken numunesinde aynı elektrik yükü (+3) ve yakın iyon yarıçaplarına (0,62 A, 0,63 Â) sahip olmaları bu katkıların difuzyon katsayılarının yakın olmasının sebebidir. Kobaltın YBa2Cu3C>7 süperiletkenine difuzyonu ortorombik kristal yapıyı değiştirmemektedir. Fakat kritik sıcaklığı ve kritik akım yoğunluğunu düşürmektedir Difuzyon esnasında taneler arasında yeni fazların oluşması, süperiletkenin bu parametrelerinin küçülmesinin sebebidir. Son olarak kobaltın, YBa2Cuj07 süperiletkeninde oda sıcaklığında dış elektrik alan altında pozitif yüklü parçacıklar gibi hareket ettiği gösterilmiştir. The Effect of Iron and Cobalt Diffusion on Structural and Superconducting Properties of YBa2Cu3C>7 Superconductors In this study, diffusion mechanism of iron and cobalt impurities in YBa2Cu307 superconductor samples and the diffusion effect of these dopants on lattice structure, surface morphology, critical temperature and critical current density have been investigated. Furthermore, electrical charge state of cobalt in superconductor have been studied by electrodiffusion technique. Polycrystal YBa2Cu3C>7 superconductor samples have been prepared by solid state reaction method. Diffusion of iron over the temperature range 615-880°C is characterized by two different diffusion coefficient one of which is caused by slow diffusion (with diffusion coefficient Di) into grain and other is caused by fast diffusion (with diffusion coefficient D2) over the grain boundary surfaces.