Structural, electrical and magnetic properties of Au doped Bi-2212 superconductors

Abstract

Bu çalışmada, Bi1.8Sr2Ca1.1Cu2.1Oy+Aux (x=0.0, 0.05, 0.1 ve 0.2) genel formülü ile Bi-2212 fazının fiziksel ve manyetik özellikleri üzerine nano boyutta Au eklemenin etkileri sunulmuştur. Örnekler katıhal tepkime yöntem ile hazırlanmıştır. Malzeme hazırlama sürecinde kullanılan Au elementi, HAuCl4.3H2O bileşiğinin indirgenmesinden elde edilmiştir. Örneklerin fiziksel, morfolojik ve süperiletkenlik özellikleri XRD, taramalı elektron mikroskobu (SEM), dc elektrik direnci ve manyetik hysteresis eğrileri ölçümleriyle karakterize edildi. Bi-2212 fazının baskın bir şekilde oluşumunu gösteren, saf ve Au ekli örnekler plaka benzeri tane yapısına sahiptir. Elektrik direnç sonuçları x=0.2 HAuCl4.3H2O içeren örneğin, bakır-oksit tabaklarda ideal hole konsatrasyonun oluşumuna bağlı olarak en yüksek geçiş sıcaklığına (TC) sahip olduğunu göstermektedir. Ayrıca, M-H ölçümleri T=10 ve T=25 K de gerçekleştirildi. Tanelerin daha güçlü birleşmesine bağlı olarak en geniş hysteresis eğrisi, maksimum HAuCl4.3H2O ekli örnek de elde edilmiştir. In this work, effect of nano sized Au additions on the physical and magnetic properties of Bi-2212 phase with general formula of Bi1.8Sr2Ca1.1Cu2.1Oy+Aux (x=0.0, 0.05, 0.1 and 0.2) are reported. The samples were prepared by solid state reaction method. Au element used in the material preparation process was obtained by reduction of HAuCl4.3H2O. The physical, morphological and superconducting properties of the samples have been characterized by XRD, scanning electron microscopy (SEM), dc electrical resistivity and magnetichysteresis loop measurements. It is observed that pure and Au added samples have plate like grain structure, indicating predominantly the formation of Bi-2212 phase. The results of dc electrical resistivity showed that the sample including x=0.2 HAuCl4.3H2O has the highest transition temperature (TC) due to the formation of optimum hole concentration in copper oxide layers. Also, M-H measurements were carried out at T=10 K and T=25 K. The Largest hysteresis loop due to its stronger coupling between grains was obtained on maximum HAuCl4.3H2O added sample.