بررسی اثر آلایش کادمیم، آنتیموان، سرب و نانوذرات sb2o3 بر خواص ابررسانایbi-sr-ca-cu-o

نام خانوادگی: موسوی قهفرخی نام: سید ابراهیم عنوان پایان نامه: بررسی اثر آلایش کادمیم، آنتیموان، سرب و نانوذرات sb2o3 بر خواص ابررسانای bi-sr-ca-cu-o استاد راهنما: دکتر مرتضی زرگر شوشتری استاد مشاور: دکتر منصور فربد درجه تحصیلی: دکتری رشته: فیزیک گرایش: حالت جامد محل تحصیل: دانشگاه شهید چمران اهواز دانشکده: علوم تاریخ فارغ التحصیلی: تعداد صفحه: 350 کلید واژه ها: ابررسانای bi-sr-ca-cu-o ، cd، sb، pb، نانوذرات sb2o3، ریزساختار، پذیرفتاری مغناطیسی، tc، jc، sem، edx، xrd چکیده: در این تحقیق با توجه به شرایط مطلوب جانشین سازی به بررسی اثر آلایش کادمیم، آنتیموان، سرب و نانوذرات sb2o3بر ترکیب ابررسانای پایه ی بیسموت پرداخته شده است. به منظور بررسی خواص نمونه های ساخته شده، دمای بحرانی، چگالی جریان بحرانی، مقاومت نمونه ها در دمای اتاق و انرژی میخکوبی شار با استفاده از روش استاندارد چهار میله ای، پذیرفتاری مغناطیسی، xrd، sem و edx مطالعه گردید. با آلایش سرب و آنتیموان در ابررسانای با 4/0 x+y = و ابررسانای با 07/0 و 05/0، 03/0، 0/0 = y نمونه هایی تهیه و تأثیر زمان پخت و مقدار آلایش sb بر خواص ابررسانایی آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از اندازه گیری ها نشان می دهد که حالت بهینه، برای نمونه ی با مقدار آنتیموان به میزان 05/0 و سرب 35/0 با زمان پخت حدود 270 ساعت بدست می آید. جهت بررسی تأثیر نانو ذرات بر ابررساناهای پایه ی بیسموت، نانوذرات اکسید آنتیموان به روش محلولی تهیه گردیده و آن گاه با آلایش این نانوذرات بر ابررسانای که درآن 07/0 و 05/0، 03/0، 0/0 = y می باشد، نمونه هایی تهیه گردید. نتایج حاصل از اندازه گیری ها بر این ابررسانا نشان می دهد که نانوذرات اکسید آنتیموان تغییر چندانی روی دمای بحرانی و فازهای موجود در این ابررسانا ندارند، ولی وجود نانوذرات باعث افزایش نسبی چگالی جریان بحرانی و انرژی میخکوبی شار می شود. جهت بررسی آلایش کادمیم بر ابررسانای پایه ی بیسموت، ترکیب ابررسانای با40/0 = x + z، با مقادیر 10/0 و 09/0، 08/0، 07/0، 06/0، 05/0، 04/0، 03/0، 02/0، 01/0 = z تهیه شد. نتایج حاصل از اندازه گیری ها نشان می دهد که نمونه ای با کادمیم به مقدار 04/0 = z و زمان پخت حدود 270 ساعت بهترین نمونه می باشد. جهت حصول اطمینان از نتایج به دست آمده، با ثابت نگه داشتن سرب به میزان 36/0 مقدار کادمیم را در حوالی نقطه بهینه تغییر داده و ابررسانایی با ترکیب که در آن 06/0 و 04/0، 02/0، 0/0 = z تهیه گردید. مشاهده گردید که باز هم حالت بهینه برای نمونه ی با مقدار کادمیم04/0 = z و زمان پخت حدود270 ساعت بدست می آید. از آن جایی که شعاع یونی کادمیم تقریباً با شعاع یونی کلسیم یکسان است، طبق قانون هیوم- رادری با آلایش کادمیم به جای کلسیم در ابررسانای که در آن2 و 1، 50/0، 10/0، 04/0، 02/0، 0/0 = z تهیه گردید. نتایج حاصل از این اندازه گیری ها نشان می دهد که با افزایش z خواص ابررسانایی نمونه ها به شدت کاهش می یابد، به طوری که برای04/0 ? z عمده نمونه ها ذوب گردیده و خواص ابررسانایی خود را از دست می دهند.