Püskürtüm sistemi yapılması ve yüksek sıcaklık üstüniletken ince filmlerin hazırlanması
Construction of sputtering system and preparation of high temperature superconducting thin films
- Tez No: 97800
- Danışmanlar: PROF. DR. FIRAT TEZER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Püskürtme sistemleri, Süper iletkenlik, Yüksek sıcaklık, İnce filmler, Spraying systems, Superconductivity, High temperature, Thin films
- Yıl: 2000
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
IV ÖZET Yüksek sıcaklık üstüniletken ince filmlerin hazırlanması, gerek malzemelerin temel fiziksel özelliklerinin anlaşılması gerekse teknolojik uygulamalarda kullanılabilirliği araştırılması açısından önemlidir. Günümüzde birçok farklı teknik kullanılarak yüksek kalitede ince filmler hazırlanabilmektedir. Bu teknikler arasında en yaygın olarak kullanılanı püskurtümdür. Bu çalışmanın öncelikli amacı r.f. ve d.a. magnetron püskürtüm sisteminin kurulmasıdır. Bu amaçla; metal, seramik ve magnetik malzemelerin hazırlanmasına olanak tanıyan 500W r.f ve lkW d.a. gücünde bir magnetron püskürtüm sistemi tasarlandı ve kuruldu. Çalışmanın ikinci amacı ise kurulan püskürtüm sisteminde YBaaCujÇh^ ince filmlerin hazırlanması, mikroyapısal, yapısal, elektriksel ve magnetik özelliklerinin incelenmesidir. YBa2Cu3(>7-d ince filmler (100) yönelimine sahip SrTi03, LaA103 ve MgO tek kristal alttaşlar üzerine iç-ortam yöntemiyle hazırlandı. En uygun hazırlama koşullarının saptanmasından sonra alttaş sıcaklığı ve film kalınlıkları değiştirilerek ince filmlerin büyüme mekanizmasına, taneciklerin yönelimine ve elektriksel özelliklerine etkisi incelendi. Mikroyapısal analizler STM ve SEM teknikleri kullanılarak yapıldı. STM analizlerinden filmlerin spiral ve iki boyutlu çekirdeklerime ve büyüme ile oluştuğu gözlendi. SEM görüntülerinden ve X-ışınlan kırınımı desenlerinden, filmlerin c- yönelimine sahip oldukları ve oksijen basıncının artırılmasıyla yüzeyde oluşan CuO taneciklerin sayısının artığı görüldü. Hazırlanan filmlerin elektriksel dirençlerinin sıcaklığa bağımlılıkları dört nokta metodu ile incelendi. Filmlerin sıfır direnç sıcaklığı, Tco, 81-86K, AT ise 1.6-7.0K aralığında değişmektedir. YBa2Cu307-6İnce filmlerin a. a. magnetik duygunluk deneyleri tasarlanan ve kurulan sistemde yapıldı. Sabit frekansta ve 77-120K sıcaklık aralığında yapılan ölçümlerden elde edilen gerçek ve sanal magnetik duygunlukların uygulanan alana bağımlılıkları incelendi. Hazırlanan YBa2Cu3C>7-d ince filmin kritik akım yoğunluğu a. a. magnetik duygunluk ölçümlerinden hesaplanarak bulundu.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT The preparation of high Tc superconducting thin films is important both for the understanding of the fundamental behaviours of these materials and for the investigations on the usefulness of technological applications. High quality thin films can be prepared by various kinds of techniques being used today. Among these, sputtering is the most preferred one. The primary aim of this work is the construction of a r. f. and d. c. magnetron sputtering system. For this goal, a magnetron sputtering system was designed and constructed having powers up to 500W (r.f.) and 1KW (d.c.) that enables to deposit thin films of various kinds of materials, metals, ceramics and magnetic materials. The secondary aim of the work is to produce high Tc superconducting YBaîCusO?^ thin films and investigate their microstructure, electrical and magnetic properties. The films prepared on (100) SrTi03, (100) LaA103 and (100) MgO single crystals having dimensions of 5x5x0.5mm3 by in-situ method. After optimising the preparation conditions, the influence of substrate temperature, oxygen partial pressure and thickness of the films on their growth mechanism, orientation of grains and electrical properties. STM, SEM and X-ray diffraction techniques were used for microstructure analysis. From STM images it has been observed that films were grown with the coexistence of spiral and two-dimensional nucleation and growth mechanisms. It was found from SEM and X-ray diffraction patterns that films were c-oriented. It was also observed that increasing the oxygen pressure, the number of CuO particles formed on the surface of the film was increased. The temperature dependence of the electrical resistance of the films was investigated by using four-point probe method. The zero resistance and the transition width of the films were measured as 80-85K, and 2-9K, respectively. The a. c. susceptibility experiments were done by utilising the system that was designed and constructed. The applied field dependence of the real and imaginary components of the susceptibility that were measured between the 77-120K temperature interval and at a fixed frequency was investigated. The critical current of the YBa2Cu3Û7^ thin film was computed from the a.c. susceptibility measurements.
Benzer Tezler
- Deney motoru veri toplama ve analiz sistemi tasarımı
Data acquisition and analysis from research engine
ALPER TOLGA ÇALIK
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN ERGENEMAN
- Thermal and mechanical behaviour of plasma-sprayed oxide ceramic coatings on steels
Başlık çevirisi yok
MURAT VURAL
- Treatability of İstanbul Yenikapı discharge wastewater by chemical precipitation
Başlık çevirisi yok
DEMİR A. MÜFTÜOĞLU
- Evaluation of groundwater resourges in the upper middle part of chaj doab area, Pakistan
Chaj Doab Pakistan bölgesinin üst-orta kısımlarında yeraltı suyu kaynaklarının incelenmesi
NİAZ AHMAD
Doktora
İngilizce
1998
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiUygulamalı Jeoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKAİ ŞEN
- Motorların neden olduğu hava kirleticileri ve önleme çareleri
Başlık çevirisi yok
EROL BALİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Çevre MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAİF DURAK