نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان

چکیده

ابررساناهای دمابالای بر پایه Bi از جمله موادی هستند که از نظر کاربردی در سطح گسترده ­ای مورد توجه قرار دارند. از آنجا که این نوع ابررساناها نسبت به فرایند ساخت بسیار حساس هستند، لذا در این مقاله، تأثیر فرایند ساخت بر روی خواص الکتریکی، مغناطیسی و ابررسانایی نمونه­ های حجمی BSCCO مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه­ ها با استفاده از دو روش حالت جامد و سل ژل آماده­ سازی شدند. در هر دو روش ساخت، پس از اتمام مراحل تکلیس و آسیاب­کاری، از دو روش متفاوت (CP) پرس سرد و (SPS) Spark Plasma Sintering جهت فشرده ­سازی نمونه­ ها استفاده شده است. پس از آن، نمونه­ های هر روش در دماهای متفاوت تحت عملیات حرارتی کلوخه ­سازی قرار گرفتند. نتایج اندازه ­گیری ­ها از بهتر بودن خواص ابررسانایی نمونه­ های سل ژل نسبت به حالت جامد و بهتر بودن خواص ابررسانایی نمونه­ های پرس سرد نسبت به SPS خبر می­دهند. همچنین مقایسة دمای کلوخه ­سازی نشان می­دهد که دمای 825 و °C830 به ترتیب برای نمونه ­های سل ژل و حالت جامد تولید شده در فرایند پرس سرد، دمای مناسبی جهت پخت نمونه ­ها هستند.
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of the fabrication process on the superconducting properties of Pb-BSCCO

نویسندگان [English]

  • M Fakhari Esferizi
  • H Shakeripour
  • H Salamati
  • P Kameli
  • M Shamsodini

چکیده [English]

Bismuth based high Tc superconductors are among the materials that have been extensively appreciated in terms of their application. Since this type of superconductors are very sensitive with respect to synthesis process, here, we consider effect of synthesis process on the electrical, magnetic and superconducting properties of Pb-BSCCO compound. The samples were prepared by both solid state and sol-gel reaction. In both of the preparation routes, two different methods of Cold Press (CP) and Spark Plasma Sintering (SPS) were used to compress the samples after, the completion of their calcination and grinding. In the next step, the samples put through the thermal process of sintering with different temperatures with respect to their preparation method. The results of the measurements indicate better superconducting properties in sol-gel method compare to the solid-state method. Also, it indicates better superconducting properties in Cold Press samples with respect to the samples prepared by SPS method. To compare the sintering temperature indicates that 825 and 830 oC are suitable temperature for sol-gel and solid-state samples, respectively, in Cold Press process.

کلیدواژه‌ها [English]

  • BSCCO superconductor
  • Spark Plasma Sintering) SPS)
  • Cold Press (CP)
  1. K Hayashi, Sei Technical Review 91 (2020) 68.
  2. W Pi, Y Ou, Y Ma, B Tian, Q Shi, Y Wang, and J Dong, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 31 (2021).
  3. R Sekhar Dondapati and S Thadela, Emerging Nanotechnologies for Renewable Energy (2021) 369.
  4. H Bai, M D Bird, L D Coole, I R Dixon, K L Kim, D C Larbalestier, W S Marshall, U P Trociewitz, H W Weijers, D V Abraimov, and G S Boebinger, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 30 (2020) 4300405.
  5. M D Bown, J Jiang, C Tarantini, D Abraimov, G Bradford, J Jaroszynski, E E Hellstrom, and D C Larbalestier, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 29 (2019) 6400504.
  6. J Jiang, G Bradford, S Imam Hossain, al., IEEE Transactions on Applied Superconductivity 29 (2019) 6400405.
  7. M Shalaby, H Hashem, T Hammad, L Wahab, K Marzouk, and S Soltan, Journal of Radiation Research and Applied Sciences 9 (2016) 345.
  8. S Halim, A K Saleh, H Azhan, S Mohamed, K Khalid, and J Suradi, Journal of materials science 35 (2000) 3046.
  9. N Hamid and R Abd-Shukor, Journal of materials science 35(2000) 2329.
  10. M Z Shoushtari and S M Ghahfarokhi, Journal of superconductivity and novel magnetism 24 (2011) 1505.
  11. W Zhu and P S Nicholson, Applied physics letters 61 (1992) 719.
  12. V Rouessac, J Wang, J Provost, and G Desgardin, Journal of materials science 31 (1996) 3387.
  13. I Abdolhosseini, P Kameli, and H Salamati, Japanese Journal of Applied Physics 47 (2008) 4505.
  14. A Aftabi and M Mozaffari, Journal of Superconductivity and Novel Magnetism 28 (2015) 2343.
  15. M Anis-ur-Rehman and M Mubeen, Synthetic Metals 162 (2012) 1774.
  16. E Guilmeau, B Andrzejewski, and G Desgardin, Physica C: Superconductivity 377 (2002) 312.
  17. H Salamati and P Kameli, Physica C: Superconductivity 403 (2004) 60.
  18. M Arshad and A Qureshi, Journal of thermal analysis and calorimetry, 83 (2006) 415.
  19. V Garnier, I Monot, and G Desgardin, Superconductor Science and Technology 13 (2000) 602.
  20. P Kameli, H Salamati, and M Eslami, Solid state communications 137 (2006) 30.
  21. E Govea-Alcaide, J Pérez-Fernández, I Machado, and R Jardim, Physica B: Condensed Matter 455 (2014) 35.
  22. R Orru, R Licheri, A M Locci, A Cincotti, and G Cao, Materials Science and Engineering: R: Reports, 63 (2009) 127.
  23. U Anselmi-Tamburini, J Garay, and Z Munir, Materials Science and Engineering: A, 407 (2005) 24.
  24. C Wang, L Cheng, and Z Zhao, Computational materials science 49 (2010) 351.
  25. G R Rao, U Varadaraju, S Venkadesan, and S Mannan, Journal of Solid State Chemistry 126 (1996) 55.
  • A Tampieri, G Calestani, G Celotti, R Masini, and S Lesca, Physica C: Superconductivity 306 (1998) 21.