Influences of Cerium Addition on the Structural and Superconducting Properties with Pb and Pb-free Bi2Sr2Ca2Cu3Oδ System


Ağıl H.

Cumhuriyet Science Journal, vol.38, no.3, pp.492-501, 2017 (Peer-Reviewed Journal) identifier

  • Publication Type: Article / Article
  • Volume: 38 Issue: 3
  • Publication Date: 2017
  • Journal Name: Cumhuriyet Science Journal
  • Journal Indexes: TR DİZİN (ULAKBİM)
  • Page Numbers: pp.492-501
  • Hakkari University Affiliated: Yes

Abstract

In this study, the thermal, structural and superconducting properties with lead and lead-free cerium added Bi2Sr2Ca2Cu3Oδ superconducting system have been investigated. Cerium-added superconductors with the general stoichiometry of Bi2-xPbxSr2Ca2Cu3CeyOδ (x = 0 and 0.4 and y = 0, 0.1, 0.2 and 0.4) were prepared by the conventional solid state synthesis technique. The materials are characterized by DTA/TGA, XRD, SEM, EDX and R-T measurements. Although the desired phase is the Bi-2223 phase in the manufactured materials, it is observed that Bi-2212 phase predominates in some materials. Especially while being the Bi2212 phase in Pb-free samples, the main phase is relatively Bi-2223 phase in Pb containing samples. Consequently, critical temperature values have also decreased and transition behavior has been observed in two steps
Bu çalışmada kurşunsuz ve kurşunlu seryum ilave edilmiş BiSr2Ca2Cu3O? süperiletken sisteminin termal, yapısal ve süperiletkenlik özellikleri araştırılmıştır. Bi2-xPbxSrCa2Cu3CeyO? (x = 0 ve 0.4 ve y = 0, 0.1, 0.2 ve 0.4) genel stokiyometrisine sahip seryum katkılı süperiletkenler geleneksel katı hal sentezleme tekniği ile hazırlanmıştır. Malzemeler DTK/TGA, XRD, SEM, EDX ve R-T ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Üretilen malzemelerde elde edilmek istenen faz Bi-2223 fazı olmasına rağmen bazı malzemelerde Bi-2212 fazının baskın olduğu görülmüştür. Özellikle kurşunsuz malzemelerde ana faz Bi-2212 fazı iken kurşunlu malzemelerde ise nispeten ana faz Bi-2223 fazıdır. Buna bağlı olarak kritik sıcaklık değerleri düşmüş ve iki adımda geçiş davranışı gözlemlenmiştir