ساخت و بررسي خواص ساختاري، الكتريكي و مغناطيسي ابررساناي Y1-xMnxBa2Cu3O7-d

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

فيزيك

كارشناسي ارشد

با توجه به اهميت ابررسانايي مخصوصاً ابررساناهاي دمابالا و مبهم بودن سازوكار جفت‌شدگي الكترون‌ها در اين نوع ابررساناها، پژوهشگران اين حوزه از فيزيك، با آلايش عناصر مختلف با تركيبات ابررساناهاي دمابالا به تشخيص رفتارهاي مختلف اين ابررساناها در شرايط و آلايش‌هاي گوناگون پرداخته‌اند. هدف اين پژوهش، بررسي تاثير آلايش عنصر مغناطيسي Mnبر خواص تركيب ابررساناي Y1-xMnxBa2Cu3O7- در جايگاه ايتريوم كه با استفاده از روش استاندارد حالت جامد ساخته شده است، مي باشد. آزمون پذيرفتاري مغناطيسي، مقاومت الكتريكي، آزمون بررسي ساختاري XRD و ميكروسكوپ الكتروني روبشي انجام شد. همچنين به دليل اهميت ويژه چگالي جريان بحراني در ابررساناهاي دمابالا آزمايش اندازه گيري چگالي جريان بحراني نمونه‌ها صورت گرفت. در نتايج نمودار پذيرفتاري مغناطيسي، تغييرات دماي گذار ابررسانايي( (Tc بر حسب مقادير مختلف آلايش 01/0، 009/0، 006/0،0x= خيلي آشكارا و بزرگ نيست و دماي گذار نمونه‌ها نسبت به نمونه خالص، تغيير نكرده است. با توجه به اينكه با حضور عناصر مغناطيسي در تركيب ابررسانا بايد شكست جفت الكترون‌ها را به دنبال داشته باشيم و به دنبال آن دماي گذار بايد به صورت قابل توجهي كاهش يابد، عدم تغيير در دماي Tc با حضور عنصر مغناطيسي منگنز، ظاهرا بيانگر تبعيت رفتار نمونه‌هاي ابررساناي ايبكو از نظريات جديد ابررسانايي از جمله جفت شدگي الكترون ها توسط نوسانات اسپيني مي‌باشد. در آزمون مقاومت الكتريكي، نيز اين عدم تغيير زياد در Tc آشكار و تكرار شده است. در نمودار مقاومت الكتريكي، پهناي گذار، براي همه نمونه‌ها تقريبا مشابه و بسيار كم بوده است كه نشان دهنده كيفيت ساخت مشابه نمونه‌ها، همگني نمونه و نيز اتصالات دانه‌اي قوي مي‌باشد. همچنين شيب يكسان نمودارها در حالت هنجار در نمودار مقاومت الكتريكي، نشان‌دهنده ثابت ماندن تعداد حاملان بار نسبت به آلايش ناخالصي منگنز مي‌باشد. در بخش هنجار نمودار مقاومت الكتريكي، مقاومت همه نمونه‌ها به صورت خطي كاهش پيدا مي‌كند كه بيانگر رفتارفلز گونه بودن نمونه‌ها مي‌باشد. براي مشاهده تغييرات در ساختار بلوري نمونه، آناليزXRD مورد استفاده قرار گرفت كه نتايج به دست آمده از تحليل پراش پرتو ايكس نمونه‌ها و آناليز ريتولد و مقايسه آنها با كارت هاي استاندارد، ساختار راست‌گوشه ارتورومبيك با گروه Pmmm و تك فاز بودن نمونه‌ها تاييد گرديد. تغييرات ناچيز پارامتر شبكه c بر حسب آلايش‌هاي مختلف، با نتايج عدم تغييرات در دماي گذار به‌دست آمده از نمودارهاي پذيرفتاري و مقاومت الكتريكي، تطابق دارد. آنچه كه از تحليل تصوير SEM به دست آمد ريزتر شدن اندازه متوسط دانه‌ها و جفت شدگي بالاي دانه‌ها را نشان مي‌دهد. اندازه‌گيري چگالي جريان بحراني نمونه‌ها، نشان مي دهد كه آلايش منگنز تاثير زيادي در افزايش چگالي جريان بحراني نداشته است.

219743

ماده چگال

فيزيك

دانشگاه صنعتي اصفهان