Physics / Fizik
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/6
Browse
7 results
Search Results
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.Article Citation - WoS: 6Citation - Scopus: 11Electrical and Mechanical Properties of Superconducting Mgb2/Mg Metal Matrix Composites(IOP Publishing Ltd., 2006) Eğilmez, Mehmet; Özyüzer, Lütfi; Tanoğlu, Metin; Okur, Salih; Kamer, Orhan; Öner, YıldırhanMgB2/Mg composites were prepared using a metal matrix composite fabrication method that offers the potential to produce superconducting wires as an alternative approach to the powder in tube process. To obtain composites, MgB2 and Mg powders were mixed at different weight fractions and uniaxially pressed in a cylindrical die under the pressure of 0.5 and 1.0GPa for two hours at various temperatures. The x-ray diffraction technique was used for phase identification. Temperature dependence of resistivity and magnetization measurements were carried out to determine superconducting properties. The effects of composite fabrication temperature and the addition of the Mg on the mechanical properties of MgB2/Mg composites were investigated. For this purpose, the compressive mechanical testing was performed to measure the elastic modulus and fracture strength values of the composites. It was found that the relative weight fraction of the Mg and the fabrication conditions of the composites have considerable effect on the superconducting and mechanical properties of the composites.Conference Object Citation - WoS: 3Citation - Scopus: 2Fabrication of Superconducting Mgb2 From Boron Oxide (b 2o3), and Its Microstructural and Electrical Characterization(National Institute of Optoelectronics, 2005) Yavaş, Mert; Okur, Salih; Eğilmez, Mehmet; Kalkancı, Mihriban; Özyüzer, LütfiThe discovery of superconducting MgB2 (39 K) draws attention to it as a new material for applications based on superconductivity. Many researchers successfully synthesized MgB2 using commercial boron and magnesium. In this study, elementary boron was obtained via an acid leaching process, after reacting B2O3, and Mg in an argon atmosphere at 800°C. Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX) results revealed that the powder obtained from the reaction was boron in 92% purity with magnesium as the major impurity. Superconducting MgB2 was produced from this boron and magnesium, in an argon atmosphere at 900°C, by a conventional solid-state reaction. Superconducting MgB2 powders were compressed in a dye to pellets by a hot pressing technique at 500°C and 1 GPa. The microstructural properties of the MgB2 were determined by X-ray Diffraction Spectroscopy, EDX, and Scanning Electron Microscopy techniques. The electrical properties of the fabricated MgB 2 were examined by resistivity measurements in a closed-cycle cryopump system, between 20 and 300 K. The critical temperature (Tc) of the MgB2 pellets was around 32 K.Conference Object Citation - WoS: 7Citation - Scopus: 8Properties of Reactive O2 Ion Beam Sputtered Tio2 on Si Wafers(National Institute of Optoelectronics, 2005) Ulucan, Savaş; Özyüzer, Gülnur Aygün; Özyüzer, Lütfi; Eğilmez, Mehmet; Turan, RaşitTiO2 thin films were deposited on silicon (100) p-type wafers, using the reactive ion beam sputtering method in high vacuum as an alternative to conventional Argon ion beam sputtering in an O2 environment. Oxygen ions with 1000 eV energy were formed in a thruster and bombarded a high purity Ti target. The molecules of TiO2 were deposited on a Si (100) wafer at various substrate temperatures. The structural and optical properties were analyzed using Fourier Transform Infrared Spectroscopy in the range of 400-4000 cm-1. An ellipsometer was used to measure the thickness and refractive index of the deposited films. In order to determine the dielectric constant and capacitance of the deposited TiO2, the electrical properties were studied using an MOS capacitor. The effects of substrate temperature and deposition time on the dielectric properties of TiO2 are discussed.Conference Object Citation - WoS: 2Citation - Scopus: 2Microstructural and Electrical Characterization of Ti and Mg Doped Cu-Clad Mgb2 Superconducting Wires(National Institute of Optoelectronics, 2005) Okur, Salih; Kalkancı, Mihriban; Yavaş, Mert; Eğilmez, Mehmet; Özyüzer, LütfiThe recent studies on Ti doping effect on the critical current density (Jc) of MgB2 composite superconductors prepared under ambient pressure has shown an important enhancement at 20 K. In the present work, we have fabricated Ti and Mg doped superconducting MgB2 wires by packing reacted MgB2 and Ti or Mg powders together inside Cu tubes with a diameter of 6 mm. The tubes were then cold worked by rolling or drawing to smaller diameters. The prepared Cu-clad Ti and Mg added MgB 2 superconducting wires were annealed at various temperatures to enhance the grain connectivity of the MgB2 bulk materials. The effect of the sintering time has been investigated for high performance characteristics of superconducting Cu-clad Ti and Mg added MgB2 wires. The microstructural evaluation of the superconducting wires has been carried out using XRD and SEM equipped with EDX analysis system. The interfacial properties between Cu sheath and superconducting core was characterized using SEM-EDX. Furthermore, the influence of the presence of Ti and Mg on Tc has been investigated to understand the structural and electronic properties of superconducting Ti and Mg doped MgB2 wires.Conference Object Citation - WoS: 6Citation - Scopus: 5Electrical and Microstructural Properties of Superconducting Mgb 2/Mg Composites(Trans Tech Publications, 2004) Eğilmez, Mehmet; Günel, Aylin; Okur, Salih; Tanoğlu, Metin; Özyüzer, LütfiMgB2/Mg composites were prepared to improve mechanical properties of brittle superconducting MgB2. MgB2 and Mg powders were mixed at different weight ratios and uniaxially pressed in a cylindrical dye at 0.5 GPa and at various temperatures for two hours to prepare MgB2/Mg composites. X-ray diffraction, SEM and EDX were used for phase identification and microstructural characterization. In addition to the main MgB2 and Mg phases, the microstructural studies have indicated the presence of a minor amounts of second phases, namely MgO and B-rich compounds. The surface morphology, grain size and porosity ratio of the samples prepared under various temperatures were also investigated. The resistivity measurements were performed in the range of room temperature to 15 K. The effect of excess Mg and secondary phases on critical temperature of MgB2/Mg composites were studied.