تحضير ودراسة تأثير التلبيد والاستبدال الجزئي على الخصائص الفيزيائية للمركب Hg1-xAgxBa2Ca2Cu2.8Cd0.2O8+δ فائق التوصيل

الباحث

ميادة مردان عبد

المشرف

حيدر محمد جواد حيدر

الجامعة

جامعة الكوفة

الكلية / القسم

التربية للبنات / الفيزياء

الشهادة

ماجستير

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Superconductors;Sintering temperature;Partial substitution;Hg-based cuprates

تم تحضير عينات المركب الفائق التوصيل Hg1-xAgxBa2Ca2Cu2.8Cd0.2O8+δ بطريقة تفاعل الحالة الصلبة وبقيم استبدال للفضة (Ag) هي x=(0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25) لدراسة تأثير درجة حرارة التلبيد على خصائص المركب الفيزيائية وتهدف الدراسة الى التحري عن الظروف ونسب الاستبدال المثلى لتشكيل الطور العالي (118-1223) ومحاولة الحصول على اعلى درجة حرارة حرجة (High-T.) تم تلبيد ثلاث مجاميع للعينات بدرجات حرارة مختلفة °C )750,800,850( ولمدة (24hr) وبمعدل تسخين(1م/1000) وذلك للحصول على مادة مترابطة ولضمان عملية انتشار تدريجي امثل بين الذرات .ثم بعد ذلك تم تبريد العينات إلى درجة حرارة الغرفة بمعدل التسخين نفسه, تم العمل باستعمال أوزان مناسبة من مساحيق اكاسيد عالية النقاوة BaO,CaO,HgO,Ag,O) ,10000 0)),وخلطت المساحيق على مرحلتين المرحلة الاولى باستعمال الطاحونة اليدوية ولمدة (30min) والمرحلة الثانية تمت باستخدام خلاط كهربائي دوامي ولمدة (1h) ثم كبست باستعمال مكبس هيدروليكي تحت ضغط كبس مقداره (7ton/cm”) ولمدة (min) ,على شكل أقراص GIS قطر (1.5cm) وسمك يتراوح (0.15cm-0.25cem) ox . اظهرت نتائج فحص حيود الاشعة السينية(21210) أن جميع العينات تمتلك نظاماً بلورياً رباعياً tetragonal) ) ,وبينت احتواءها على النسبة الكبرى من الطور العالي (115-1223) مع نسب قليلة من الأطوارالواطئة (Hg-1201),(Hg-1212) مع ظهور بعض الشوائب.وان اعلى نسبة كانت للطور LS (Hg-1223) ان نسبة الاستبدال الامثل كانت عند 8 5:8 (x=0.15) عند درجة حرارة (850°C) » بحيث بلغت نسبة الطور العالي )90.9%( وكذلك نلاحظ زيادة في طول المحور(ه) فكان (15.368A°) وتزايد النسبة (c/a) الى )4.578442 ( وكثافة وحدة الخلية والحجم البلوري,كما تم حساب حجم البلّرة (D) والمطاوعة (Strain) بأستعمال الطرق التالية شيرر Scherrer و شيرر المطورة Modified Scherrer و وليامسون-هال ,Williamson-Hall وهالديرواجنير The sHalder-Wagner 54 4% حجم- استطالة The Size-Strain Plot , بأستعمال برنامج الاورجن (Origin) وكانت اعلى dad لحجم البلرة بطريقة وليامسون-هال, اما لحساب درجة الحرارة الحرجة أستعملت تقنية Cus (4 point probe) أظهرت جميع العينات لها سلوكا معدنيا فائق التوصيل و CNS درجة حرارة انتقالية عالية, حيث تم الحصول على اعلى درجة حرارة انتقالية عند تركيز(2-0.15) فبلغت (T.=129.4K) وهي مطابقة للنتائج التي حصلنا عليها من خلال فحص حيود الاشعة السينية,والتي تؤدي الى اعلى قيمة لفجوة الطاقة (/0.039370861-,8) وتركيز الفجوات (Piet =0.16) اما عرض الانتقال (ATC) فكان ذات قيمة صغيرة (AT .=0.7 K)

The superconducting compound Hg1-xAgxBa2Ca2Cu2.8Cd0.2O8+δ samples are created using the solid-state reaction technique with various concentrations and values x=(0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25) in order to evaluate the influence of sintering temperature on the compound's physical characteristics . This study aims to investigate the conditions and optimal replacement ratios for the formation of the high phase (Hg-1223), as well as the stability of this phase, and to try to obtain the highest critical transition temperature that can be (High-Tc). In order to generate a conjugated material and to guarantee the best possible slow diffusion process between the atoms, three groups of samples were sintered at temperatures of (750, 800, and 850) °C for twenty- four hours at a heating rate of ten degrees Celsius per minute. After that, the samples were cooled to room temperature at the same rate (10 °C per minute). The work was completed with the appropriate amounts of high purity oxides (HgO,Ag2O,BaO,CaO,CuO,CdO), and the powders were mixed in two stages. In the first stage, a manual mortar was used for thirty minutes, and in the second stage, an electric vortex mixer was used for an entire hour. After that, it was compressed using a hydraulic press at a compressive pressure of seven tons per square centimeter for one minute, in the form of discs with a diameter of one and a half centimeters and a thickness that ranged from one millimeter to three millimeters 0.15 cm-0.25 cm The results of the X-ray diffraction (XRD) analysis revealed that all samples were composed of a tetragonal crystal system, with the high phase (Hg-1223) making up the majority of the composition and the low phases (Hg-1212) and (Hg-1201) making up the remainder. Some bugs also appeared in these samples. The phase with the most significant percentage was Hg- 1223, and the ideal substitution ratio was at a concentration of x = 0.15 at a temperature of 850oC. As a result, the high phase percentage was 90.9%. ), the rise in the ratio (c / a) to (4.578442), the density of the unit cell, and the Abstrac size of the crystal. The Origin software was used to compute the crystal size (D) and elasticity (Strain) using the Scherrer, Modified Scherrer, Williamson- Hall, Halder-Wagner, and Size-Strain Plot techniques. All samples displayed superconducting metallic behavior and a high transition temperature; the highest transition temperature was obtained at a concentration ((x=0.15, Tc=129.4K)), which is identical to the results we obtained examining X-ray diffraction and results in the highest value of the energy gap. The highest value for crystal size was determined by the Williamson-Hall method. As for the transition's width, it had a low value (Tc=0.7 K).

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