رفتن به محتوای اصلی
x
ساخت و بررسی خواص ساختاری، الكتریكی و مغناطیسی ابررسانای Y1-xMnxBa2Cu3O7-d
تاریخ دفاع
استاد

هادي سلامتي مشهد

دانشکده
فیزیك

   با توجه به اهمیت ابررسانایی مخصوصاً ابررساناهای دمابالا و مبهم بودن سازوکار جفت‌شدگی الکترون‌ها در این نوع ابررساناها، پژوهشگران این حوزه از فیزیک، با آلایش عناصر مختلف با ترکیبات ابررساناهای دمابالا به تشخیص رفتارهای مختلف این ابررساناها در شرایط و آلایش‌های گوناگون پرداخته‌اند. هدف این پژوهش، بررسی تاثیر آلایش عنصر مغناطیسی Mnبر خواص ترکیب ابررسانای Y1-xMnxBa2Cu3O7-? در جایگاه ایتریوم که با استفاده از روش استاندارد حالت جامد ساخته شده است، می باشد. آزمون پذیرفتاری مغناطیسی، مقاومت الکتریکی، آزمون بررسی ساختاری XRD و میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. همچنین به دلیل اهمیت ویژه چگالی جریان بحرانی در ابررساناهای دمابالا آزمایش اندازه گیری چگالی جریان بحرانی نمونه‌ها صورت گرفت. در نتایج نمودار پذیرفتاری مغناطیسی، تغییرات دمای گذار ابررسانایی( (Tc بر حسب مقادیر مختلف آلایش 01/0، 009/0، 006/0،0x= خیلی آشکارا و بزرگ نیست و دمای گذار نمونه‌ها نسبت به نمونه خالص، تغییر نکرده است. با توجه به اینکه با حضور عناصر مغناطیسی در ترکیب ابررسانا باید شکست جفت الکترون‌ها را به دنبال داشته باشیم و به دنبال آن دمای گذار باید به صورت قابل توجهی کاهش یابد، عدم تغییر در دمای Tc با حضور عنصر مغناطیسی منگنز، ظاهرا بیانگر تبعیت رفتار نمونه‌های ابررسانای ایبکو از نظریات جدید ابررسانایی از جمله جفت شدگی الکترون ها توسط نوسانات اسپینی می‌باشد. در آزمون مقاومت الکتریکی، نیز این عدم تغییر زیاد در Tc آشکار و تکرار شده است. در نمودار مقاومت الکتریکی، پهنای گذار، برای همه نمونه‌ها تقریبا مشابه و بسیار کم بوده است که نشان دهنده کیفیت ساخت مشابه نمونه‌ها، همگنی نمونه و نیز اتصالات دانه‌ای قوی می‌باشد. همچنین شیب یکسان نمودارها در حالت هنجار در نمودار مقاومت الکتریکی، نشان‌دهنده ثابت ماندن تعداد حاملان بار نسبت به آلایش ناخالصی منگنز می‌باشد. در بخش هنجار نمودار مقاومت الکتریکی، مقاومت همه نمونه‌ها به صورت خطی کاهش پیدا می‌کند که بیانگر رفتارفلز گونه بودن نمونه‌ها می‌باشد. برای مشاهده تغییرات در ساختار بلوری نمونه، آنالیزXRD مورد استفاده قرار گرفت که نتایج به دست آمده از تحلیل پراش پرتو ایکس نمونه‌ها و آنالیز ریتولد و مقایسه آنها با کارت های استاندارد، ساختار راست‌گوشه ارتورومبیک با گروه Pmmm و تک فاز بودن نمونه‌ها تایید گردید. تغییرات ناچیز پارامتر شبکه c بر حسب آلایش‌های مختلف، با نتایج عدم تغییرات در دمای گذار به‌دست آمده از نمودارهای پذیرفتاری و مقاومت الکتریکی، تطابق دارد. آنچه که از تحلیل تصویر SEM به دست آمد ریزتر شدن اندازه متوسط دانه‌ها و جفت شدگی بالای دانه‌ها را نشان می‌دهد. اندازه‌گیری چگالی جریان بحرانی نمونه‌ها، نشان می دهد که آلایش منگنز تاثیر زیادی در افزایش چگالی جریان بحرانی نداشته است.

تحت نظارت وف ایرانی