Mg Difüzyonu Tekniği ile Türkiye’de Saflaştırılmış Bor Kullanılarak Üretilen MgB2 için B Saflığının Süperiletkenlik Özellikleri Üzerine Etkisi

Özlem Çiçek
{"title":"Mg Difüzyonu Tekniği ile Türkiye’de Saflaştırılmış Bor Kullanılarak Üretilen MgB2 için B Saflığının Süperiletkenlik Özellikleri Üzerine Etkisi","authors":"Özlem Çiçek","doi":"10.35234/fumbd.1429915","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"MgB2 süperiletken külçeleri, Türkiye’de saflaştırılmış olan üç farklı saflıkta B tozu kullanarak tümüyle aynı koşullarda Mg difüzyon yöntemiyle sentezlendi. Laboratuvar ölçekli çalışmalarda çoğunlukla yüksek saflıkta başlangıç tozları kullanılmaktadır. Büyük ölçekli üretim için yüksek saflıktaki başlangıç tozları üretim maliyeti açısından büyük bir yük getirmektedir. Bu çalışmamızda Mg difüzyon yöntemi için B düşük saflık derecesinin etkisi incelenmiştir. 850 °C’de 10 saatlik ısıl işlem sonucu üretilen MgB2 külçe numunelerinin, mikro yapısal özellikleri XRD analizleri ile incelenmiştir. XRD sonuçları Rietveld yöntemiyle arıtılarak örgü parametreleri a=b=3,08 Å, c=3,52 Å civarında elde edilmiştir. Kristal boyutları ve mikro gerinimleri Scherrer ve Williamson-Hall formülleri kullanılarak hesaplanmıştır. Ayrıca manyetik özellikleri incelendiğinde, %86,70 saflıkta B kaynağı kullanılan numune de Tc değeri 38,74 K ve 20 K’de Jc(B=0) değeri ise 3,14x105 A/cm2 olarak tespit edilmiştir. Manyetik ölçümlerden Fp hesaplanmış ve çivilenme mekanizmaları Dew-Hughes'un ölçeklendirme yaklaşımı ile irdelenmiştir. Numunelerimizin tümünde baskın çivilenme mekanizması tane sınırları ve süperiletken olmayan nokta çivilenme mekanizmaları olduğu tespit edilmiştir. İlgili teknolojiler için önemli olan yüksek Jc ve Tc değerlerine %86,70 saflıkta Türkiye’de saflaştırılmış olan B kaynağı ile ulaşılabileceği gösterilmiştir.","PeriodicalId":152344,"journal":{"name":"Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi","volume":"7 2","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-05-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.35234/fumbd.1429915","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

Abstract

MgB2 süperiletken külçeleri, Türkiye’de saflaştırılmış olan üç farklı saflıkta B tozu kullanarak tümüyle aynı koşullarda Mg difüzyon yöntemiyle sentezlendi. Laboratuvar ölçekli çalışmalarda çoğunlukla yüksek saflıkta başlangıç tozları kullanılmaktadır. Büyük ölçekli üretim için yüksek saflıktaki başlangıç tozları üretim maliyeti açısından büyük bir yük getirmektedir. Bu çalışmamızda Mg difüzyon yöntemi için B düşük saflık derecesinin etkisi incelenmiştir. 850 °C’de 10 saatlik ısıl işlem sonucu üretilen MgB2 külçe numunelerinin, mikro yapısal özellikleri XRD analizleri ile incelenmiştir. XRD sonuçları Rietveld yöntemiyle arıtılarak örgü parametreleri a=b=3,08 Å, c=3,52 Å civarında elde edilmiştir. Kristal boyutları ve mikro gerinimleri Scherrer ve Williamson-Hall formülleri kullanılarak hesaplanmıştır. Ayrıca manyetik özellikleri incelendiğinde, %86,70 saflıkta B kaynağı kullanılan numune de Tc değeri 38,74 K ve 20 K’de Jc(B=0) değeri ise 3,14x105 A/cm2 olarak tespit edilmiştir. Manyetik ölçümlerden Fp hesaplanmış ve çivilenme mekanizmaları Dew-Hughes'un ölçeklendirme yaklaşımı ile irdelenmiştir. Numunelerimizin tümünde baskın çivilenme mekanizması tane sınırları ve süperiletken olmayan nokta çivilenme mekanizmaları olduğu tespit edilmiştir. İlgili teknolojiler için önemli olan yüksek Jc ve Tc değerlerine %86,70 saflıkta Türkiye’de saflaştırılmış olan B kaynağı ile ulaşılabileceği gösterilmiştir.
硼纯度对利用土耳其纯化的硼通过镁扩散技术制备的 MgB2 超导特性的影响
在相同的条件下,使用土耳其提纯的三种不同纯度的 B 粉末,通过镁扩散法合成了 MgB2 超导锭。高纯度起始粉末大多用于实验室规模的研究。对于大规模生产而言,高纯度起始粉末会给生产成本带来很大负担。本研究调查了低纯度 B 对镁扩散法的影响。通过 XRD 分析研究了在 850 °C 下经过 10 小时热处理后生成的 MgB2 铸锭样品的微观结构特性。XRD 结果采用 Rietveld 方法进行了细化,得到了 a=b=3,08 Å、c=3,52 Å 左右的晶格参数。晶体尺寸和微应变是用 Scherrer 和 Williamson-Hall 公式计算得出的。此外,在检测磁性能时,使用纯度为 86.70% 的 B 源测定了样品的 Tc 值为 38.74 K,20 K 时的 Jc(B=0) 值为 3.14x105 A/cm2。根据磁性测量结果计算出了 Fp,并使用 Dew-Hughes 缩放方法分析了尖峰机制。我们发现所有样品的主要尖峰机制是晶界和非超导点尖峰机制。研究表明,在土耳其提纯的 B 源纯度为 86.70%,可以获得对相关技术非常重要的高 Jc 值和 Tc 值。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
求助全文
约1分钟内获得全文 求助全文
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:604180095
Book学术官方微信
小红书