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

Bu çalışmada kurşunsuz ve kurşunlu seryum ilave edilmiş Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O_δ süperiletken sisteminin termal, yapısal ve süperiletkenlik özellikleri araştırılmıştır. Bi_2-xPb_xSr₂Ca₂Cu₃Ce_yO_δ (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.  

In this study, the thermal, structural and superconducting properties with lead and lead-free cerium added Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O_δ superconducting system have been investigated. Cerium-added superconductors with the general stoichiometry of Bi_2-xPb_xSr₂Ca₂Cu₃Ce_yO_δ (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 Bi-2212 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.