درک بیشتر خواص اساسی ابررساناهای t_c بالا، کاملاً در گرو کیفیت داده های تجربی است، که آن هم از کیفیت نمونه ها، طرز تهیه و شرایط ساخت آن ها تأثیر می پذیرد. ابررساناهای اکسید مس عمدتاً دارای چگالی جریان بحرانی کمی هستند. یکی از راهکارهای افزایش چگالی جریان بحرانی در این مواد، آلایش آن ها با مواد دیگر است. در این تحقیق به بررسی چگونگی تأثیر پذیرفتن پارامترهای مختلف ابررسانایی از وارد کردن ناخالصی نانوذرات طلا پرداخته شد. پس از ساخت نمونه های ابررسانا، آزمایش هایی روی نمونه ها انجام گرفته و نتایجی به قرار زیر به دست آمده است: یکی از مشخصه های ابررسانایی، طرد شار مغناطیسی توسط ابررسانا در دماهای کمتر از دمای بحرانی است. اثر مایسنر، مدعای تشکیل فاز ابررسانایی، در تمامی نمونه ها ، به خوبی مشاهده شده است. در الگوهای پراش پرتو x، وجود دو فاز 2223 و 2212 مشاهده می شود و این به معنای عدم حصول نمونه ای تک فاز و طبیعت چندفازه تمام نمونه ها است. در هیچ کدام از نمونه ها، پیکی متناظر با نانوذرات طلا آشکارسازی نشده است، اما ورود نانوذرات طلا تأثیراتی بر الگوی پراش به جای گذاشته است. از مقایسه تصاویر نتیجه می شود که تعداد پیک ها (به جز پیک حذف شده {0016} در نمونه %1) عوض نشده، پیک ها جابجایی قابل ملاحظه ای نداشته و فقط شدت پیک ها دستخوش تغییراتی شده است. شدت پیک های فاز 2212 در نمونه %1، در مقایسه با سایر نمونه ها کاهش یافته و آن را به نمونه مطلوب نزدیک تر کرده است، مدعای این مطلب، رشد و جهت گیری بهتر دانه ها بوده که در تصاویر sem نمودار شده است. شدت پیک های فاز 2212 در نمونه %2 افزایش یافته، نمونه را از فاز مورد نظر دور کرده و سبب شده که این نمونه شکل و رفتارهای متفاوتی را نسبت به سایر نمونه ها، به نمایش بگذارد. در نتیجه به علت نزدیک بودن شعاع یونی طلا و شعاع یونی کاتیون های ابررسانا، طلا وارد ساختار شده و احتمالاً در ترکیب ابررسانا جانشین شده است. با افزایش آلایش نانوذرات طلا، قله های مربوط به فاز اصلی در نمونه %2 کاهش یافته است، علت این کاهش می تواند به افزایش ناخالصی در نمونه و اخلال در ترکیب شیمیایی آن نسبت داده شود. به علت نزدیک بودن شعاع یونی طلا و کاتیون های ابررسانا، ثابت های شبکه نمونه های آلایش شده نسبت به نمونه آلایش نشده تغییر محسوسی نکرده و ساختار سلول واحد ترکیب، اورتورومبیک باقی مانده است. آلایش ناخالصی نانوذرات طلا تا یک درصد خاص، با تأثیر گذاشتن بر ارتباطات بین دانه ای، بر محدود بودن جریان بحرانی ناشی از مرزدانه ها در ابررسانای سرامیکی بیسکو فائق آمده و بهبود چگالی جریان را موجب شده است. تصاویر sem نشان داده که در آلایش نانوذرات طلا در نمونه0_/5% ، اتصالات به صورت ورقه ای بوده که این امر موجب کاهش خلل و فرج نمونه و افزایش چگالی جریان بحرانی می شود. در نمونه 1%، نمونه دارای مورفولوژی یکنواخت تری شده، سطح نمونه صاف تر و چگال-تر شده و به عبارت دیگر تراکم دانه ها افزایش یافته است، این موضوع به افزایش چگالی جریان بحرانی ختم شده است. در نمونه 2%با افزایش مقدار آلایش، تخلخل های بسیاری در نمونه مشاهده می شود. این تخلخل ها باعث تخریب شارش جریان شده و کاهش چگالی جریان بحرانی را نتیجه می دهند.

هدف محققین دست یابی به ابر رسانایی در دمای اتاق است که با اعمال فشار و تغییر در استوکیومتری در یک خانواده از ابر رسانا های دمای بالا? در صدد افزایش دمای گذار می باشند. هم چنین با اعمال نا خالصی به ابر رسانا می توان خواص آن را تغییر داد. پس از کشف ابر رسانا های دمای بالا? سعی بر آن شد که به روش های مختلف چگالی جریان بحرانی ترکیبات افزایش یابد. یکی از این روش ها، آلایش ابر رسانا ها با نانو ذرات است. در این تحقیق? ابتدا ترکیب ابر-رسانای y3ba5cu8o18-? (y358) به روش حالت جامد ساخته شد و خواص ساختاری نمونه توسط xrd و آنالیز ریتولد تحلیل شد. در قسمت بعد? به منظور بررسی اثر آلایش نانو ذرات نقره با ابر رسانای y358 و با توجه به این که گذشت زمان اندازه ی نانو ذرات را افزایش می دهد? دو مجموعه از نمونه های ابر رسانا شامل 1 و 2 درصد وزنی نانو ذرات نقره با اندازه های 800?700?500?200?30 و 1000 نانو متر تهیه شدند. نانو ذرات نقره از طریق احیای شیمیایی نیترات نقره توسط اتانول ساخته شدند. پس از ساخت نمونه ها و مشاهده ی اثر مایسنر? چگالی جریان بحرانی? دمای بحرانی? بررسی های بلور نگاشتی? آزمایش sem و آنالیز edx نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج چگالی جریان بحرانی نشان دادند که در نمونه ی حاوی دو درصد وزنی نانو ذرات نقره با اندازه ی 700 نانو متر بیشینه ی چگالی جریان بحرانی را داریم. در هر مجموعه نمونه، چگالی جریان بحرانی با افزایش اندازه ی ذرات تا 700 نانو متر افزایش? ولی پس از آن کاهش می یابد. با توجه به بررسی های بلور نگاشتی مشخص شد که نقره وارد ترکیب ابر رسانا نشده و به صورت فازی جداگانه درون نمونه قرار می گیرد.

در این پایان نامه خواص ساختاری، ساختار الکترونی و خواص اپتیکی ترکیب مونوفریب استرانسیوم مورد بررسی و محاسبه قرار گرفته است. محاسبات با استفاده از روش امواج تخت تقویت شده ی خطی با پتانسیل کامل در چارچوب نظریه ی تابعی چگالی و تقریب هایgga ، lsda، gga+u، pbe0و mbj با استفاده از کد محاسباتی wien2k انجام گرفته است. ثابت های شبکه ی مورد استفاده در این محاسبات برابر با a=15.66(bohr) , b=17.61(bohr), c=20.95(bohr) هستند. در این تحقیق خواص ساختاری ترکیب srfe2o4 نظیر ثابت شبکه، مدول حجمی، مشتق مدول حجمی، تراکم پذیری و خواص اپتیکی محاسبه شده است. علاوه بر این خواص الکترونی ترکیب نظیر ساختار نواری، جرم موثر، چگالی حالت ها و چگالی بار الکترونی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از محاسبات تراکم پذیری، حاکی از سختی زیاد و تراکم پذیری کم ترکیب است. نتایج حاصل از ساختار نواری، حضور یک گاف مستقیم در راستای ? برای حالت اسپین بالا و گاف غیر مستقیم در راستای r به m برای حالت اسپین پایین را برای ترکیب پیش بینی می کند. در نتیجه ترکیب srfe2o4یک نیم رسانا است. نتایج حاصل از بررسی جرم موثر و سرعت الکترون ها در نزدیکی بالاترین نقطه ی نوار ظرفیت، بیان گر سرعتی نزدیک به صفر و جرم موثر منفی برای الکترون هاست. نتیجه حاصل از چگالی حالت ها نشان می دهد که یک هیبرید شدگی قوی میان اربیتال 2p اتم اکسیژن و اربیتال 3d اتم آهن وجود دارد که این امر تاًییدی بر وجود پیوند کووالانسی میان این دو است. نتایج به دست آمده از خواص اپتیکی بیان گر انطباق ساختار نواری با سهم موهومی تابع دی الکتریک و برابری تقریبی گاف نواری با گاف اپتیکی در همه ی تقریب هاست.

هدف این رساله ساخت ابررسانای yba2cu3o7-? با فرآیند ذوبی و بررسی خواص آن است. ابررسانای yba2cu3o7-? با سه روش qmg، mpmg و mtg ساخته شد. در روش qmg و mpmg از پودرهای y2o3، baco3 و cuo به-عنوان مواد اولیه استفاده شد. پودرهای مخلوط و آسیا شده تا دمای ?c 1400 حرات¬دهی شده و ذوب شدند. مذاب به¬دست آمده فوراً در دمای اتاق با استفاده از دو صفحه¬ی مسی سرد شد. مجدداً ماده¬ی به¬دست آمده تا دمای ?c 1100 حرارت دهی شده و پس از چند دقیقه، سریعاً تا دمای پری¬تکتیک خنک شد. پس از آن سردسازی نمونه تا دمای اتاق با آهنگ نسبتاً سریعی انجام شد. نمونه¬ها نهایتاً در دمای ?c 600 تحت شارش گاز اکسیژن قرار گرفته و اکسیژن¬دهی شدند. تفاوت دو روش qmg و mpmg در آسیا نمودن نمونه پس از ذوب در دمای ?c 1400 در روش mpmg می-باشد. در روش mtg، yba2cu3o7-? تهیه شده به¬روش حالت جامد تا دمای ?c 1100 حرارت دهی شده و پس از چند دقیقه سریعاً تا دمای پری¬تکتیک خنک شد، پس از آن با آهنگ نسبتاً سریعی تا دمای اتاق سرد شد. نمونه¬ی به¬دست آمده نهایتاً در دمای ?c 600 تحت شارش گاز اکسیژن قرار گرفته و اکسیژن¬دهی شد. از مهم¬ترین ویژگی این روش¬ها می¬توان به-تولید ذرات فاز 211y و حصر آن¬ها در ماتریس 123y اشاره کرد که منجر به افزایش میخ¬کوبی شار می¬شود. الگوهای پراش اشعه¬ی x وجود فازهای 211y و 123y را تأیید می¬کند. همچنین تصاویر sem نمونه¬ها بیان¬گر پیوستگی دانه¬ها و کاهش خلل و فرج می¬باشد. آزمایش vsm نمونه¬ها نیز بیان¬گر افزایش پهنای منحنی پسماند است که از دلایل آن می¬توان به افزایش نقاط میخ¬کوبی شار اشاره کرد. چگالی جریان بحرانی نمونه¬ها با روش چهار میله محاسبه شد. مقدار jc برای نمونه¬های qmg، mpmg و mtg به¬ترتیب مقدار a/cm2 8/46، a/cm2 2/44 و a/cm2 5/21 به¬دست آمد.

فریت های هگزاگونال نوع m با فرمول عمومی mfe12o19 که در آن m=ba,sr,pb می باشد، جزء مواد مغناطیسی دائمی هستند. این فریت ها به دلیل خواص جالب از قبیل مغناطش اشباع، ناهمسانگردی تک محوری و وادارندگی مغناطیسی بالا بسیار مورد توجه می باشند. هگزافریت سرب به دلیل داشتن دمای بلوری شدن پایین تر نسبت به دو نمونه ی مشابه خود، بسیار مورد توجه واقع شده است. در این پایان نامه، پس از ساخت نانوذرات هگزافریت سرب (pbfe12o19) به روش سل- ژل تأثیر دما، زمان، ph و نسبت مولی آهن به سرب بر خواص ساختاری، ریخت شناسی و مغناطیسی نانوذرات pbfe12o19 مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی اثر ph و نسبت مولی آهن به سرب بر خواص نانوذرات pbfe12o19، نمونه هایی با 8 و 7، 6، 5 ،3=ph و نسبت های مولی 14 و 12، 11، 10 ، 8 fe/pb= تهیه گردید. خواص ساختاری، ریخت شناسی و مغناطیسی نانوذرات pbfe12o19 توسط توزین حرارتی (tg/dta)، الگوی پراش پرتو ایکس (xrd)، تصاویر (sem)، طیف مادون قرمز تبدیل فوریه(ft-ir)، مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین پارامترهای مغناطیسی نمونه های تهیه شده به وسیله ی مغناطوسنج نمونه ارتعاشی (vsm) و lcr متر در دمای اتاق اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهند که بهترین دما و زمان پخت برای تهیه ی نانوذرات pbfe12o19، دمای oc800 به مدت 3 ساعت می باشد.

با توجه به پتانسیل کاربردی نانوساختارهای sno2 در ساخت حسگرهای گازی، سلول¬های خورشیدی، الکترودهای رسانش شفاف و وسایل اپتوالکترونیک این موضوع انتخاب شد. در این تحقیق، نانوسیم¬های دی¬اکسید قلع به¬روش تبخیر حرارتی، بر روی زیرلایه¬ی سیلیکون تهیه شده¬اند و هم¬چنین اثر پارامترهای مختلف رشد در فرآیند تبخیر حرارتی از قبیل دمای زیرلایه، زمان پخت، دمای واکنش و میزان شار گاز نیتروژن بر اندازه، ساختار و ریخت¬شناسی نانوساختارهای sno2 بررسی گردیده است. بدین منظور مخلوطی از پودرهای دی¬اکسید قلع و دوده¬ی کربن با نسبت وزنی 1:4 به¬عنوان پیش¬ماده درون یک بوته آلومینایی که در داخل یک شیشه¬ی کوارتز قرار داشته بود، در مرکز کوره¬ی استوانه¬ای گذاشته شد. سپس در یک دما، زمان و میزان شارش مشخصی نانوساختارهای sno2 به¬دست آمدند. به¬منظور بررسی ویژگی¬های ساختاری و نوری محصولات، الگوی پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و طیف¬سنجی pl به¬کار برده شد. نتایج حاصل از تحلیل xrd و تصاویر sem نشان دادند که نانوسیم¬های تهیه شده در دمای زیرلایه oc850-800، شارش گاز نیتروژن sccm50، دمای واکنش oc1100 و زمان پخت 2 ساعت، بهترین ویژگی¬های ساختاری را دارا بودند و هم¬چنین از طیف pl، گاف¬ نوری نمونه¬ها برای نانوساختارهای sno2، تقریباً ثابت و در محدوده¬ی ev 6/3 تعیین گردید.

برای ساخت ابررسانای سرامیکی bi1.64pb0.36sr2ca2-xcdxcu3o10 آلایش یافته با cd از روش سل ـ ژل استفاده شده است. در این تحقیق برای تهیه نمونه ها، مقدار آلایش کادمیم از 2/0-0=x در زمان های پخت مختلف (32، 48، 56 و 64 ساعت) تغییر داده شد. برای یافتن دمای پخت نمونه ها از ژل خشک شده آنالیز tga گرفته شد. با توجه به نمودار tga، در حوالی دمای 750 تا ?850 کاهش جرم آهسته تر صورت گرفته که در آن فاز ابررسانایی شکل می گیرد. بنابراین دمای پخت نمونه ها ?845 انتخاب گردید. جهت بررسی ریخت شناسی و ریزساختار نمونه ها از آن ها xrd و sem گرفته شد. نتایج حاصل از xrd نشان می دهد که بیشترین درصد فاز 2223-bi، برای نمونه ی با مقدار آلایش تا 02/0=x می باشد. همچنین از بررسی تصاویر sem مشاهده می شود که در این زمان پخت و مقدار آلایش، نمونه ها حالت ورقه ای پیدا کرده اند که باعث افزایش چگالی جریان بحرانی می شود. چگالی جریان بحرانی و دمای بحرانی نمونه ها با استفاده از سیستم چهار میله ای اندازه گیری شد که نتایج حاصل از آن ها نشان می دهند که در زمان پخت 48 ساعت، نمونه ی با مقدار آلایش 02/0=x دارای بیشترین چگالی جریان بحرانی و بیشترین دمای بحرانی است. مقاومت در دمای اتاق برای نمونه های با مقادیر آلایش 06/0 و 04/0 ،02/0 ،00/0=x با زمان پخت 48 ساعت و همچنین برای 02/0=x با زمان های پخت متفاوت (32، 48، 56 و 64 ساعت) اندازه گیری گردید که نتایج حاصل از آن ها نشان می دهد که نمونه ی با میزان 02/0=x و زمان پخت 48 ساعت دارای کمترین مقاومت است.

در این پایان نامه، پس از ساخت نانوساختارهای هگزافریت نوع- w با ترکیب (srni2fe16o27) به روش سل- ژل احتراقی تأثیر دما، زمان و نسبت مولی اسیدسیتریک به مجموع نیترات های فلزی بر خواص ساختاری، ریخت شناسی، مغناطیسی و دی الکتریکی نانوساختارهای srni2fe16o27 مورد بررسی قرار گرفت.