بررسی اثر دمای تکلیس در ایجاد خاصیت فرومغناطیسی در ذرات بسیار ریز ابررسانای دمای بالای HoBa2Cu3O7-δ

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

گروه فیزیک، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

    در این تحقیق به­منظور بررسی تأثیر دمای تکلیس در ایجاد خاصیت فرومغناطیسی در ذرات بسیار ریز (زیرمیکرومتری) ابررسانای دمای بالا HoBa2Cu3O7-δ، نمونه­هایی با استفاده از روش سیترات ژل در دماهای تکلیس متفاوت تهیه شده است. در این روش از نمک­های نیترات Ho، Ba و Cu با خلوص بالا به عنوان مواد اولیه و از اسید سیتریک به عنوان عامل کمپلکس‌ساز استفاده شده است. تعیین فاز و بررسی خواص ساختاری نمونه­ها توسط الگوی پراش اشعه‌ی X (XRD)، تشکیل ساختار اورتورومبیک پودرهای ریز و نمونه‌ی حجمی را تأیید می­کند. ریخت نمونه­ها نیز توسط تصاویر میکروسکپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفته است. دمای بحرانی گذار به حالت ابررسانایی، که از طریق اندازه­گیری پذیرفتاری مغناطیسی تعیین شده است، حدود K93 برای نمونه‌ی حجمی می­باشد. در ذرات زیرمیکرومتری ابررسانا، به دلیل کاهش مقدار اکسیژن در حین واکنش تجزیه سیترات در طی فرآیند ساخت، دمای گذار کاهش یافته است. خواص مغناطیسی این ذرات نیز در دمای اتاق به­وسیله‌ی مغناطیس‌سنج با نمونه‌ی نوسانی (VSM) اندازه­گیری شده که حضور خاصیت فرومغناطیسی در ذرات زیرمیکرومتری این ماده در دمای اتاق را نشان می­دهد. در حالی که نمونه‌ی حجمی همین ماده که از حرارت دادن پیش ماده در دماهای بالا به‌دست می‌آید، منحنی مغناطش خطی را که مشخصه‌ی ابررساناهای (123) حجمی است، نشان می­دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating the Effect of Calcination Temperature on Ferromagnetic Properties in Ultra-fine Particles of HoBaCu3O7- High Temperature Superconductors

نویسندگان [English]

  • H Arabi
  • Farzane Ramazani
  • Mahmood Rezaee Roknabadi
چکیده [English]

In this paper, samples were prepared by citrate-gel
method at different calcination temperatures in order to investigate the effect
of calcination temperature on ferromagnetism behavior in very small particles
(submicron particles) of high Tc superconductor HoBa2Cu3O7-δ.
In this method, high-purity nitrate salts of Ho, Ba and Cu were used as the
starting materials and citric acid as the complex agent. Determination of phase
and studying the structural properties of the samples with X-ray powder
diffraction (XRD) confirmed the formation of orthorhombic structure for these
small particles and bulk samples. The morphology of the samples was
investigated by scanning electron microscope (SEM). The superconducting
transition temperature of the samples, determined by AC susceptibility
measurements, was 93K for the Bulk sample, and it was lower for submicron
particles because of oxygen depletion during the citrate pyrolysis reaction in
the preparation process. Room temperature magnetizations measured using a
vibrating sample magnetometer (VSM) showed that these particles exhibit
ferromagnetism behavior at room temperature while the bulk sample, which was
prepared by heating the precursor at high temperature, shows a linear
magnetization curve, a typical behavior of bulk 123 superconductors.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ultra-fine particles
  • High temperature superconductor
  • HoBaCu3O7-
  • Calcination temperature: Ferromagnetic property