عنوان پایان‌نامه
ساخت و آنالیز ترکیبات ابررسانای Y۳۵۸ ,Y۱۲۳تحت فشار
- دانشجو
- محمد محسن حقیقی
- استاد راهنما
- محمدرضا محمدی زاده
- رشته تحصیلی
- علوم و فناوری نانو - نانو فیزیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 62811
- تاریخ دفاع
- ۱۳ بهمن ۱۳۹۲
- چکیده
- چکیده وجود فاز ابررسانای Y123 از خانواده‌ی YBCO توسط گروه‌های مختلف به اثبات رسیده است، اما وجود فاز ابررسانای Y358 که اخیراً گزارش و ادعا شد که این فاز در دمایی بالاتر از 100 K به فاز ابررسانایی گذار می‌کند، تا کنون توسط گروه‌های دیگری گزارش نشده است. مطالعات فازی نشان داد که فاز Y358، در صورت وجود، با اختلاف کمی در مجاورت فاز Y123 در نمودار فاز سه جزئی قرار خواهد گرفت. یک روش برای بررسی این ادعا استفاده از عامل فشار و اثر آن بر دمای گذار نمونه‌ی Y358 و مقایسه‌ی آن با اثر فشار بر روی نمونه‌ی Y123 است. بدین منظور یک عدد دستگاه سلول قفل فشار سیلندر – پیستونی ساخته شد و کالیبراسیون فشار و آماده‌سازی آن برای آنالیزهای مقاومت بر حسب دما و دمای گذار بر حسب فشار، انجام گرفت. پنج جفت نمونه با استوکیومتری 123 و 358 در شرایط مختلف دمایی به روش واکنش حالت جامد ساخته شدند. آنالیز مقاومت بر حسب دما بر روی جفت‌های 123 و 358 انجام شد. رفتار مقاومتی نمونه‌های جفت پنجم که شرایط ساخت آن نسبت به جفت‌های دیگر بهبود یافته بود، نشان دهنده‌ی اختلاف نسبتاً قابل توجه 5/5 کلوین بود. آنالیزهای پراش اشعه‌ی X انجام گرفته بر روی جفت چهارم و پنجم، اختلاف قابل توجه ساختاری بین ترکیبات با استوکیومتری 123 و 358 را نشان نداد. همچنین تصاویر SEM از نمونه‌های جفت پنجم گرفته شد و مشاهده شد که اندازه‌ی دانه‌ها در نمونه‌ی با استوکیومتری 123 نسبت به نمونه‌ی با استوکیومتری 358 بزرگتر است. سپس بر روی نمونه‌های جفت پنجم آنالیز مقاومت بر حسب دما در فشارهای مختلف انجام گرفت. ضریب اثر فشار بر دمای گذار برای نمونه‌ی با استوکیومتری 123 و نمونه‌ی با استوکیومتری 358، به ترتیب برابر با 0/4 K.GPa-1 و 1/4 K.GPa-1 به‌دست آمد. این نتیجه مؤید اختلاف فازی قابل توجه بین این دو نمونه است. نتایج به‌دست آمده از مطالعات فازی و آنالیزهای انجام گرفته شده، بیان‌گر این مطلب است که شرایط ساخت فاز جدید Y358 در صورت وجود، با شرایط ساخت فاز Y123 متفاوت است.
- Abstract
- Abstract The existence of Y123 superconductive phase, from the family of YBCO, has been proved by various groups. Recently Akhavan et al. have reported existence of a new superconducting Y358 phase and claimed that it is transferred to superconductivity state at temperature above 100K. However, it has not been reported by other groups. Studies about the phases shows that Y358 phase, if exists, is near to Y123 phase with a little difference in three-component phase diagram. One way to verify this claim is using pressure and its effect on the transition temperature of the sample Y358 and compare it with the sample Y123. To do this, a system of piston–cylinder pressure cell was made. Then, it was calibrated for analyzing variation of resistances with temperature in different pressures. Five pairs of the samples with 123 and 358 stoichiometric proportions in different conditions were made by solid state reaction method. Temperature dependence of resistivity of the samples was measured. Temperature dependence of resistivity diagram for fifth pairs showed the significant difference between them which ?Tc was about 5.5K. X ray diffraction on fourth and fifth pairs did not show any structural difference between compounds with 123 and 358 stoichiometry. The SEM images of fifth pairs showed that the grains size of sample with 123 stoichiometry are larger than the grains size of sample with 358 stoichiometry. Then, temperature dependence of resistivity for fifth pairs in different pressures were also analyzed. It was observed that the pressure coefficient of the critical transition temperature for sample with 123 stoichiometry was about 0.4 K.GPa¬¬¬¬¬-1, and for sample with 358 stoichiometry was about 1.4 K.GPa¬¬¬¬¬-1. This result confirms that there is a phase difference between these two samples. The result of this study proves that the synthesis condition of the new Y358 superconducting phase, if exists, is different from the superconducting Y123 phase. Keywords: Superconductor, YBCO, Pressure cell, Pressure coefficient of critical transition temperature.
