تحضير ودراسة تأثير الاستبدال الجزئي للعناصر (R: CdO, NiO, MgO) على الخصائص الفيزيائية للمركب Y1-xRxBa2Cu2.8Zn0.2O6+δ فائق التوصيل

الباحث

بلقيس عبد الجليل كزار الاسدي

المشرف

حيدر محمد جواد حيدر

الجامعة

جامعة الكوفة

الكلية / القسم

التربية للبنات / الفيزياء

الشهادة

ماجستير

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Superconductors;Partial substitution;YBCO;Physical properties

يعد المركب (YBCO) من المركبات الأولى التي تم اكتشافها كمركبات فائقة التوصيل ¢ تم في هذا العمل تحضير المركب(ة,ى720206 (Y BayCuns بطريقة تفاعل الحالة الصلبة ( solid state (reaction ، وكذلك دراسة تأثير الاستبدال الجزئي لعنصر الايتريوم (Y) بمجموعة من العناصر وتشمل كل من (أوكسيد الكادميوم (000)، أوكسيد المغنيسيوم (MgO) وأوكسيد النيكل (NiO) Guiry استبدال مختلفة )0.25 ,0.2 ,0.15 ,0.1 ,0.05 ,0 (X= كل على aa ودراسة الخصائص الكهربائية والتركيبية للمركبات الناتجة لمعرفة العناصر المثلى ونسبة الاستبدال الافضل التي تتسبب في رفع درجة الحرارة الحرجة للمركب فائق التوصيل. تم تحضير العينات من خلال استعمال أوزان مناسبة من مساحيق أكاسيد العناصر والتي شملت (Y203,Ba0, CuO ,ZnO, 000, NiO, MgO) ، ثم خلط المساحيق وتمت هذه العملية على مرحلتين الأولى باستعمال الهاون اليدوي والثانية باستعمال الخلاط الكهربائي بعد ذلك تم تجفيف العينات للتخلص من الرطوبة ثم كبست العينات باستعمال المكبس الهايدروليكي تحت ضغط كبس (7ton/em’) ولمدة دقيقة واحدة ، على شكل أقراص ذات قطر (15cm) وسمك يتراوح بين (ه0.15-0.25). تم تلبيد العينات في الهواء الاعتيادي وتحت درجة حرارة 850°C ولمدة(,ط[24) وبمعدل تسخين (10°%c/min) وذلك لضمان عملية انتشار تدريجي امثل بين الذرات وللحصول على مادة مترابطة . ثم بعد ذلك تم تبريد العينات إلى درجة حرارة الغرفة بمعدل التسخين نفسه(مرزدم/1096). تم تحليل نتائج فحوصات حيود الاشعة السينية (XRD) اذ تم تحديد كل من نوع التركيب ومعاملات الشبيكة (a,b,c) وحجم وحدة الخلية وحساب حجم البلرة بطرق عديدة JS Ghat من طريقة شيرار (Debye Scherer) وطريقة ويليامسون- (Williamson- Hall) Js وطريقة ) (Halder W.P.M)Sl5 ردلاههو = (Size — Strain Plot method وطريقة شيرار المعدلة (Developed ShearerMethod) تشير النتائج الى ان جميع LS pall تمتلك التركيب المعيني القائم (Orthorhombic) Gin, احتوائها على النسب الكبرى من الطور العالي (Y123) مع نسب قليلة من الشوائب والاطوار الواطئة وان اعلى نسبة للطور العالي كانت للعينة (AL) أي للمركب الذي يحتوي على الكادميوم بنسبة استبدال ( 2-0.05) فقد بلغت نسبت الاطوار العالية فيها /0.849 ، بينما أظهرت نتائج قياس ثوابت الشبيكة Gloss (a,b,c) النسبة (e/a) ان العينة B2 (للمركب الذي يحتوي على النيكل بنسبة استبدال ( 0.1-)) تمتلك اعلى نسبة من (e/a) فقد بلغت ( 3.390429) اما كثافة وحدة الخلية فقد أظهرت النتائج ان العينة B3 (للمركب الذي يحتوي على المغنيسيوم بنسبة استبدال ((x=0,1) تمتلك اعلى قيمة حيث بلغت (g/em3) 9.051201 © ومن خلال التحري عن سلوك العينات من حيث تغير المقاومية الكهربائية كدالة لدرجة الحرارة باستعمال تقنية المجسات الاربعة فقد اظهرت جميع العينات سلوك فائق التوصيل اما درجة حرارة الانتقال الحرجة فقد سجلت اعلى ded لها للعينة Gs B2 بلغت k) 110.1) وأيضا تم حساب قيمة فجوة الطاقة فوجد ان اعلى قيمة لها (0.033521321)617 لنفس العينة. مما تقدم وجد ان استبدال النيكل(2]1) بدلا من الأيتيريوم (Y) للمركب فائق التوصيل هو الاستبدال الافضل من بين العناصر المستبدلة في هذا العمل من حيث رفع نسبة الاطوار العالية ودرجة حرارة الانتقال الحرجة.

The compound has been prepared (Y Ba2Cu2.8 Zn0.2O6+δ) superconducting, solid-state reaction method. As well as studying the effect of partial replacement of yttrium (Y) with a group of elements including (cadmium oxide (CdO), magnesium oxide (MgO), and nickel oxide (NiO)) and with different substitution ratios )X= 0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25(Each separately, and studying the electrical and structural properties of the resulting compounds to find out the optimum elements that cause the critical temperature of the superconducting compound to be raised. The samples were prepared using the solid-state reaction method, by using appropriate weights of elemental oxides, which included (Y2O3, BaO, CuO, ZnO, CdO, NiO, and MgO), then mixing the powders and this process was done in two stages, the first using Manual mortar and the second using an electric mixer. Then the samples were dried to get rid of moisture, and the samples were pressed using a hydraulic press under compressive pressure. (7ton/cm2) Moreover, for one minute, in the form of tablets with a diameter of(1.5cm) And a thickness ranging from(0.15-0.25cm(. The samples were sintered in normal air and under temperature 850oC and for(24hr )and heating rate (10oc/min) to ensure an optimal gradual diffusion process between atoms and obtain a coherent substance. Then the samples were cooled to room temperature at the same heating rate (10oc/min(The results of X-ray diffraction (XRD) tests were analyzed, as the structure type, lattice coefficients (a,b,c). Unit cell size and crystal size knowledge were determined in many ways, including the Debye Scherrer methods. And Williamson-Hall, the Size-strain plot method, the Halder W.P.M method, and the Developed Shearer Method. The results indicate that all compounds possess the rhombic structure (Orthorhombic) and show that they contain the most significant percentages of the B high phase (Y123) with a small percentage of impurities and low phases and that the highest percentage of the high phase was for the sample (A1) ) The ratio of high phases in it reached 0.84%. In contrast, the results of measuring the lattice constants (a, b, c) and calculating the ratio (c / a) showed that sample B2 has the highest percentage of (c / a) it reached (3.390429) as for the unit density In the cell, the results showed that sample B3 had the highest value, reaching 9.051201 (g/cm3). It was found that the highest value is 0.033521321 (ev) for the same sample. By investigating the behavior of the samples in terms of changing the electrical resistance as a function of temperature using the four probes technique, all samples showed superconducting behavior. From the above, it was found that replacing nickel (Ni) instead of yttrium (Y) for the superconducting compound is the best replacement among the replaced elements in this work in terms of raising the ratio of high phases and the critical transition temperature.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب