Physics / Fizik
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/6
Browse
106 results
Search Results
Article Influence of High Content of Sodium Doping in Bi(pb)2212 Superconductors(Pleiades Publishing, 2023) Faiza, Bouaïcha; Mosbah, Mohamed-Fayçal; Özyüzer, LütfiAbstract: We study here, the effect of high content of sodium doping on structural and electrical properties of Bi(Pb)2212 superconductors. The X-ray analysis results showed that all the prepared samples mainly belong to the superconducting tetragonal phase Bi–(Pb)2212. SEM micrographs show that the grains are closely related and have a characteristic flat shape for the superconductor Bi (Pb) 2212. For the undoped sample, the grains are randomly distributed with an average size of 5 μm. For doped samples, the morphology changes with sodium concentration. Resistivity measurements show that all samples have a superconducting character. © 2023, Pleiades Publishing, Ltd.Article Citation - WoS: 3Citation - Scopus: 4Terahertz Wavefront Engineering Using a Hard-Coded Metasurface(Springer, 2023) Noori, Aileen; Akyürek, Bora; Demirhan, Yasemin; Özyüzer, Lütfi; Güven, Kaan; Altan, Hakan; Aygün, GülnurDuring the past few years, coding metamaterials (MM) drew significant attention, where the far-field scattering/transmission pattern of the electromagnetic wave (particularly in the THz regime) can be encoded into a single or few-bit digitized phase-response of the metasurface, thereby enabling a full digital control. Single-bit MMs contain two types of unit cells where the phase becomes 0 and 1 (in units of ?), respectively. By arranging these unit cells into a 2D surface pattern, the THz wavefront can be shaped. In this work, a novel hard-coded metasurface was designed, fabricated, and experimentally investigated for multi-beam reflection of incident THz beam. The design employs stripe and checkerboard patterns of bilayer MM unit cells consisting of square gold patches with a polymer spacing layer from a gold backplane. Experimental and simulation results show that the incident wave in the 0.500–0.750 THz range can be reflected with > 95% efficiency in uniform amplitude and 1-bit coded phase. For the checkerboard metasurface pattern, the measured and analytically calculated reflection angle shows good agreement. The metasurface design is suitable for large-scale fabrication and can potentially be used as a template in the development of actively coded metasurfaces. © 2023, The Author(s), under exclusive licence to Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature.Research Project Yüksek sıcaklık üstüniletkenlerindeki özgün Josephson eklemlerinin tünelleme karakteristiği(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2004) Özyüzer, Lütfi; Kurter, Cihan; Eğilmez, Mehmet; Günel, AylinYüksek sıcaklık üstüniletkenlerinin, üstüniletkenlik mekanizmasının anlaşılması için çok büyük emek harcanmaktadır. Deneysel tekniklerde biri olan tünelleme spektroskopisi (üstüniletken-yalıtkan-normal metal (SIN) ve üstüniletken-yalıtkan-üstüniletken (SIS)), elektronların çiftlenme mekanizması hakkında önemli bilgiler verir. Yüksek sıcaklık üstüniletkenlerinin büyük anisotropisi ve aşırı kısa koherens uzunluğu sebebiyle hala tekrarlanabilir düzlemsel tünel eklemler üretilememiştir. Kristal yapılarının kompleks olmasına karşın, bütün yüksek sıcaklık üstüniletkenleri bazı katmanları Cu ve O dan oluşan kare örgülerden oluşur. Üstüniletkenlik bu CuO2 düzlemlerdeki kuvvetli etkileşen elektronlardan kaynaklanırken birim hücredeki diğer katmanlar pasif boşluk doldurucular veya yük depoları gibi davranır. Bu mükemmel katmanlı yapı kullanılarak, Bi2Sr2CaCu2O8+d tek kristalleri veya c-exseni boyunca büyütülmüş incefilmleri kullanılarak mesa yapılar üretilebilir ve bunlar özgün Josephson eklemleri olarak isimlendirilir. Bu çalışmada, fotolitografi ve Argon iyon demeti milling yöntemi ile 10x10 mıkrometre ve 20x20 mıkrometre boyutlarında Bi2Sr2CaCu2O8+d tek kristalleri üzewrine özgün Josephson eklemleri hazırlanmıştır. Elde edilen eklemlerin, geniş bir sıcaklık aralığında (4.2-300 K) akım-gerilim ve tünelleme iletkenliği ölçülmüştür. Bir SIN eklemin tünelleme iletkenliği durum yoğunluğu ile orantılı olduğundan, SISISI… eklemleri seriside de bu durum yoğunluklarının birleştirilmesinden oluşur. Özgün Josephson eklemlerinin tünelleme iletkenliğide sonuçta, incelenen üstüniletkenin durum yoğunluğunun spektral özelliklerini (örneğin keskin sankiparçacık (quasiparticle) pikleri ve “dip” ve “hump”) göstermesi gerekir. Bu özellikler optimum doping yapılmış Bi2Sr2CaCu2O8+d örnekler için incelenmiş ve yasak enerji aralığının ve Josephson akımının dopinge bağımlılığı bulunarak SIN ve SIS ile elde edilenlerle karşılaştırılmıştır. Özgün Josephson eklemleri ve SIS lerin karşılaştırılması sonucunda tamamen farklı karakteristiklere sahip oldukları görülmüştür. Bu özelliklerin özgün Josephson eklemlerinde ısınma ve sankiparcacık enjekte edilmesi ile açıklanmıştırResearch Project Üstüniletken MgB2 tellerin üretimi ve karakterizasyonu(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2005) Okur, Salih; Özyüzer, Lütfi; Abukay, Doğan; Emirdağ, Mehtap; Tanoğlu, Metin; Eğilmez, MehmetMgB2 alaşımının 39 K lik Tc kritik sıcaklığına sahip bir üstüniletken olduğunun 2001 de keşfedilmesi çok iyi üstüniletken olduğu bilinen NbTi ve NbsSn malzemelerinin yanısıra uygulamaya daha yakın yeni bir üstüniletken malzeme olma ümidini de artırmıştır. O günden bu güne MgB2 üstüniletken tellerin üretilmesi konusunda çok etkileyici bir aşama kaydedilmiştir. Daha yüksek kritik akım yoğunluğuna ulaşmak için gerekli parametrelerin araştırılması konusunda birkaç teknik geliştirilmiştir. Bunların arasında 'tüp içinde toz ' (TIT) adı verilen metot diğerlerine göre daha pratik ve ümit verici gözükmektedir. Bazı metal ve alaşımların TIT işleminde kılıf malzeme olarak kullanılmaya uygun bulunmuştur. Bunlardan demir ve alaşımları kısmen MgB2 özelliğini bozmadığı gibi manyetik ekranlama yaparak dış manyetik alanların kritik akım üzerindeki yan etkilerini azaltarak daha yüksek değerlere ulaşılmıştır. TIT yöntemi ile MgB2 üretimi sırasında iki farklı teknik vardır. Birisinde reaktif MgB2 tozlar kulanılırken diğerinde belli kimyasal oranlarda karıştırılmış reaktif olmayan Mg+2B tozları kullanılmaktadır. Daha sonra bu tozlar reaksiyon yapmayan bir tüp veya kapsül içine kapatılıp 900 ile 1000 °C civarında belirli bir süre tavlanmaktadır. Bu yöntem ile Demir kılıflı MgB2 üstüniletken tellerinden 15 K de 10 A/cm civarında bir Jc kritik akım yoğunluğuna ulaşılmıştır. Bu projede ilk adım olarak borik asitten M&B2 elde edilmiş ve elde edilen MgB2 in yapısını XRD ve SEM EDX mikroskopu ile karakterize edilmiştir. Uygun bir saflığa sahip MgB2 e ulaşıldığında elektriksel ve manyetik özellikleri pellet haline getirilip incelenmiştir, ikinci adımda ise üretilen MgB2 tozlarından üstüniletken MgB2 tel ve teyplerin TIT yöntemi ile üretilmiştir ve Cu, Fe, ve paslanmaz çelik gibi MgB2 ile etkileşmeyen malzemeler kılıf olarak kullanılanarak üretilmeye çalışılmış ve bu üstüniletken MgB2 tellerin özdirenç ve manyetik alana bağlı olarak kritik akım (Jc) karakteristiğinin sıcaklığa bağımlılığı incelenmiştir.Research Project Terahertz ışıyan mesalarda C-ekseni Josephson akım yoğunluğunun yüzey alan ve oksijen doping bağımlılığı(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2013) Özyüzer, Lütfi; Selamet, YusufTerahertz dalgaları, yolcuların havaalanında taranması, patlayıcı ve ilaç tayini, güvenli kablosuz iletişim ve tıpta kanser tanısı gibi bir çok alanda önemli uygulama alanina sahiptir. Yakın zaman önce Bi2Sr2CaCu2O8+d (Bi2212) tek kristallerinden yapılan mesaların, küçük boyutlu bir kaynak olarak yüksek güçte terahertz ışıması yapabildiği kanıtlanmıştır. Katmanlı yüksek sıcaklık süperiletkeni Bi2212, özgün Josephson eklemleri olarak adlandırılan Josephson eklemlerinin doğal yığınlarına sahiptir. Terahertz ışıması, elektromagnetik spektrumun mikrodalgalar ile uzak-IR arasında yer alan bölümüdür. Bu bölge 0.1-10 THz frekans aralığına ve 3 mm den 0,03 mm ye dalga boyu aralığına sahiptir. Bu çalışmada farklı alanlara sahip (300×50, 200×50, 100×50 μm2 ) mesa yapıları aynı kristal üzerinde oluşturulmuştur. İlk önce tavlanmış olan kristaller safir altaş üzerine yapıştırılmıştır ve ardından yontma işlemi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra 100 nm kalınlığında altın kaplanmıştır ve ardından e-demeti litrografisi tekniği ile Ar iyon demeti aşındırma yöntemleri kullanılarak üçlü mesa yapıları elde edilmiştir. Üretilen mesaların alanları çok küçük olduğundan dolayı elektriksel ölçüm almak için oluşturulacak kontakları kolaylaştırmak amacıyla CaF2 yalıtkan tabaksı kaplanmıştır. En son olarak da gümüş epoksi kullanılarak kontaklar alınmıştır. Mesa üretimi tamamlandıktan sonra SEM ve yüzey profilometrisi kullanılarak üretilen mesaların tam boyutları tayin edilmiştir. Elektriksel karakterizasyon için R-T, I-V ölçümleri alınmıştır. I-V karakteristiklerine bakılarak bir mesa için kritik akım değerleri tayin edilerek, Josephson kritik akım yoğunlukları hesaplanmıştır. Çalışmanın sonucunda Josephson kritik akım yoğunluğunun mesa alanının artmasıyla azaldığı gözlenmiştir. Dahası, yüksek boyutlu mesalarda ısınma etkilerinin baskın olmasından dolayı, akım gerilim grafiklerinde geri bükülme değerleri daha düşük voltajlarda gözlenmiştir.Research Project Üstüniletken magnezyum borür (MgB2) tellerinin yüksek akım ve yüksek manyetik alan uygulamaları için geliştirilmesi(2008) Okur, Salih; Tarhan, Enver; Büyükköse, Serkan; Özyüzer, Lütfi; Tanoğlu, Metin; Emirdağ, Mehtap[No Abstract Available]Research Project Süperiletkenlerdeki Josephson girdap akısının terahertz ışıması(2008) Özyüzer, Lütfi; Okur, Salih; Tarı, Süleyman; Şimşek, Yılmaz; Ulucan, Savaş; Özdemir, Mehtap; Köseoğlu, Hasan[No Abstract Available]Research Project Magnetron sputtering yöntemiyle büyütülen manyetik tünel eklemleri' nin yapısal, elektronik ve manyetik özelliklerinin incelenmesi(2009) Tarı, Süleyman; Özyüzer, Lütfi; Selamet, Yusuf; Vahaplar, Kadir; Tokuç, Hüseyin; Alagöz, Serhat HüseyinElektronun spin özelliğini kullanarak yeni elektronik aygıtların yapılması son zamanlarda çok yoğun araştırma konusu olmuştur. Bu aygıtlara spinin kontrol edilmesinden dolayı spintronik aygıtlar denmektedir. İki ferromanyetik katman arasına konulan bir yalıtkan bariyerden oluşan yapıya manyetik tünel eklemi denir. Elektronun bu katmanlardan yüzeye dik olarak geçisi quantum mekaniksel tünelleme olayı sayesindedir. Manyetik alan altında göstereceği direnç ferromanyetik katmanların birbirlerine göre manyetik yönelimlerine bağlıdır. Bu dirence tünel manyetik direnç (TMR) denir ve yüksek TMR değeri elde edilmesi spintronik aygıtların daha küçük ve yoğun yapılabilmesine yol açar. Bununla birlikte hızlı bilgi iletimi için FM/Y ara yüzeyinde direnç-alan çarpımının (RA) küçültülerek (~1Ω(μm)2 ) yüksek sinyal-gürültü oranı elde eldilmesi gerekmektedir. Bunun için iki yöntem kullanılmaktadır: yalıtkan filmin kalınlığını inceltmek (~1nm) veya arayüzeyde oluşan bariyer yüksekliğini küçültmek. İkinci yöntemde, küçük bant aralığına sahip yalıtkanların kullanılması gerekir. Yalıtkan olarak Ta2O5 kullanılması yenidir. Ta2O5 bant aralığı ~3.5eV’ tur ve FM/Ta2O5 arayüzeyinde ~ 0.4 eV bariyer yüksekliği verir. Bu projede Farklı FM katmanlar ve bariyerler kullanılarak MTJ’ ler büyütülmüşlerdir. Öncelikle Ta2O5 olmak üzere Al2O3, MgO bariyer olarak kulanılmıştır. MTJ’ ler iki farklı yöntem ile elde edilmiş ve manyetik direnç ölçümleri yapılmıştır. Spin kutuplanmış elektronların geçişini kontrol eden ve FM katmanlarının yönelimlerinin değiştirilmesi için gerekli olan farklı Hc değerlerine sahip FM filmler kullanılmıştır. Sürekli olarak büyütülen filmlerin yapısal, ve manyetik özellikleri çalışılmıştır. Elektriksel ölçümlerden oluşturulan bazı MTJ yapılarda, %3.5 dolayında TMR değeri bulunmuştur. Fotoelektron spektroskopisi analizlerinden ferromanyetik katmanların oksitlendiği görülmüş, ayrıca manyetik analizlerden ferromanyetik/(yalıtkan, metal) arayüzeylerde manyetik ölü katmanların varlığı tespit edilmiştir.Research Project Süperiletken metamalzeme temelli terahertz band-geçirgen filtreleri(2016) Özyüzer, Lütfi; Altan, Hakan; Sabah, CumaliBu projede süperiletken filmlerinden terahertz dalgaboyunda çalışabilen metamalzeme filtreler yapılması amaçlanmıştır. Öncelikle nümerik simülasyonlarla Terahertz aralığında çalışan metal ve süperiletken metamalzeme filtreler tasarlanmıştır. Tasarlanan ve modellenen filtreler, fused silika alttaşlar üzerine büyütülmüş Au ve Cr ince filmler üzerinde şekillendirilmiştir ve İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsünde bulunan Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ile karakterize edilmiştir. Daha sonra ODTÜ’de filtrelerin Terahertz zamana dayalı spektroskopisiyle ölçümleri alınmıştır. Bu çalışmalar raporda detaylı olarak verilmiştir. Filtre tasarım ve üretimine paralel olarak süperiletken Bi2Sr2CaCu2O8+d (Bi2212) ince filmlerinin büyütülme çalışmaları yapılmıştır. Bi2212 ince filmleri c düzlemli (0001) safir ve MgO alttaş üzerine (Bi2212) hedef stokiyometrik oranlardaki Bi2O3, SrCO3, CaCO3 ve CuO tozlarından kalsinasyon, presleme ve sinterleme işlemleriyle hazırlanmıştır.) prosedürleri detaylı bir şekilde belirtilen kendi hazırladığımız hedef ve satın alınan hedef ile DC ve RF güç kaynağı ile farklı parametrelerde büyütülmüştür. İki farklı hedef ile büyütülen örnekler karşılaştırılmıştır. Yapısal karakterizasyon için ince filmlerin EDX (Enerji Dağılımlı XIşınları Mikroanaliz Spektrometresi) ve XRD (X-ışını difraksiyon spektroskopisi) analizleri yapılmıştır. Bi2212 ince filmlerinin Taramalı Elektron Mikroskobu ile SEM görüntüleri alınmıştır. Üretilen hedef ve büyütülen filmlerin direnç sıcaklık ölçümleri alınmıştır. Bu çalışmalar da raporda detaylı olarak verilmiştir. Proje için özgün kuadkross metamalzeme filtre yapısı tasarlanmış ve hem altın hem YBCO ince film üzerine üretilmiştir. Kuadkross metamalzeme filtrelerin geçirgenlik özelliklerini THz zamana dayalı spektroskopisi ile kapalı He kroyostat sisteminde ölçülmüştür. Sonuçlar birbiri ile karşılaştırılmış, projede çalışan her üç araştırma grubunun öğrencileri ve araştırmacı öğretim üyeleri projenin devam ettiği 2 yıl boyunca düzenli olarak İzmir, Kıbrıs ve Ankara’da toplanmış ve projenin durumu ve sonuçlar hakkında fikir alışverişinde bulunmuştur.Research Project Terahertz Dalgaları Duyarlı Soğutmasız Vanadyum Oksit Bolometre Dizisi(2017) Özyüzer, LütfiTerahertz bölgesindeki araştırmalar ve bunun sonucu olan teknolojik gelişmeler son dönemde hızla artmıştır ve günümüzde terahertz bölgesinin uygulama alanları güvenlikten medikal görüntülemeye, patlayıcı tespitinden, örneklere zarar vermeden yapılabilen testlere ve geniş bant kablosuz iletişime kadar birçok alana yayılmıştır. Terahertz ışıması birçok plastikten, kumaşlardan geçer, metallerden yansır ve bilinen birçok patlayıcı malzemesinin tespitinde kullanılır. Bu avantajları ve uygulama alanlarının büyüklüğüne rağmen, ucuz, kompakt ve soğutmasız THz dedektör yapmanın zorluğu sektörün yavaş ilerlemesine neden olmaktadır. İstenilen bu özellikler sağlansa bile yapılan dedektörlerin performansı istenilen uygulama için yeterli olmayabilir. Şu anda yaygın olarak THz alanında kullanılan dedektörler, piroelekrik, Schottky bariyer diyotları, alan etkili transistörler, golay hücreleri olarak sayılabilir. Düşük duyarlılık, bir dizi haline getirme zorluğu ve düşük hızda çalışmaları bu dedektörlerin dezavantajlarıdır. Kızılötesi bölgede şu anda yaygın olarak kullanılan dedektörler, amorf silikon ve VOx tabanlı olanlardır. VOx dedektörler amorf silikondan yapılan dedektörlere göre daha düşük Johnson gürültüsüne sahip olmaları, soğutma gereksinimleri olmaması, düşük maliyetli olmaları ve kolay olarak bir dizi haline getirilebilmeleri nedeniyle daha çok tercih edilirler. Kızılötesi bölgede bu dedektör MEMS tabanlı yapılabilmektedir. Kızılötesi alanındaki bu başarısı nedeniyle VOx, terahertz bölgesi içinde gelecek vaat etmektedir. Fakat THz bölgesinde bu tip dedektörlerin yapılması için, büyük dalgaboyu nedeniyle MEMS tabanlı yapılamayıp yeni tekniklere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu proje kapsamında DC manyetik saçtırma sistemi ile hazırlanan VOx:Au ince filmler yüksek direnç sıcaklık katsayısı (TCR) değerlerine sahip olmaları için optimize edilmiş, THz bölgesinde çalışacak anten tasarımı yapılmış ve sonrada bolometre yapımında kullanılmıştır. TCR değerini iyileştirmek büyük oranda gaz oranları gibi kaplama parametrelerine bağlıdır. Bu parametreler en yüksek TCR değeri ve Au katkılama ile en düşük direnç elde edilince kadar değiştirilmiştir. Özgün olarak, yüksek özdirenç silikon yongalar üzerine büyütülen ve altın katkılanan bu filmler, bolometrenin THz bölgesinde verimli bir şekilde çalışmasını sağlamak amacıyla kullanılabilir. Aygıtın üzerine yapılan anten tasarımı, grubumuzun elinde bulunan 0.5 ile 0.75 THz arası kaynağa tepki vermesi için profesyonel bir yazılım olan CST Microwave Studio ile yapılmıştır. Tasarımı yapılan anten ve bolometre dizisi için UV Maske yapılmış ve litografi için kullanılmıştır.