Magnetska i supravodljiva svojstva YBa_2Cu_3O_(6+x) monokristala

diplomski rad

• Naslov (engleski): Magnetic and superconducting properties of YBa_2Cu_3O_(6 + x) single crystals
• Autor: Mario Rušec
• Mentor: Ivan Kokanović (mentor)
• Član povjerenstva: Ivan Kokanović (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Mario Novak (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Danko Radić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Mario Basletić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Damir Pajić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Fizički odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2020-07-16, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Fizika

Sažetak

Visokotemperaturna supravodljivost je bitna pojava u fizici. YBCO je prvi pronađen materijal koji, kada je optimalno dopiran je supravodljiv iznad temperature ukapljivanja tekućeg dušika. YBCO (Itrij-Barij-Bakar-Oksid) prema procesu izrade spada u supravodljive keramike. Ovisno o dopiranosti kisikom, odnosno šupljinama YBCO prelazi iz antiferomagnetsko-izolatorske faze u supravodljivo-metalnu fazu. Optimalno dopiran YBCO ima temperaturu supravodljivog prijelaza 92K, te kritično magnetsko polje 120T na 0K. U ovom radu obrađen je teorijski opis anizotropnih supravodljivih keramika Lawrence-Doniah model baziran na Ginzburg-Landau teoriji. Opisan je Loram model ”pseudogapa” i njegov empirijski opis magnetske susceptibilnosti YBCO-a na prijelazu između miješane faze u normalnu fazu. Opisan je proces izrade i dopiranja YBCO monokristala. Također, opisane su metode kriostat magnetskih mjerenja (SQUID i piezolever metoda). Obrađena su mjerenja magnetskih svojstava YBCO monokristala: YBa_2Cu_3O_6.4 i YBa_2Cu_3O_6.5 mjerena SQUID metodom u miješanom i Meissner stanju. Mjerenja za YBCO monokristale ponovljena su određeno vrijeme nakon sinteze u istim uvjetima magnetskom polju i temperaturi (B,T) te su izmjerena svojstva starenja YBCO monokristala ovisno o dopiranosti.

Sažetak (engleski)

High-temperature superconductivity is an important subject in physics. YBCO is the first found high-temperature superconductor that is (when optimally doped) superconducting above liquid/gas nitrogen transition temperature 77K. YBCO (Yttrium- Barium-Copper-Oxide) according to the synthesis, behaves like superconducting ceramics. Depending on the Oxygen doping YBCO transitions from the antiferromagnetic insulator phase to the superconducting-metal phase. Optimally doped YBCO has superconducting transition temperature 92K and critical magnetic field Hc2=120T on 0K. In this work theoretical description of anisotropic superconducting ceramics is described aka Lawrence-Doniah model based on Ginzburg-Landau theory. Loram model of ”pseudogap” and his empirical description of YBCO magnetic susceptibility is described. We have layout the methods of cryostat magnetic measurements (SQUID and piezolever method). The magnetic measurements of YBa_2Cu_3O_6.4 and YBa_2Cu_3O_6.5 measured by SQUID method are laid out in this work. The same measurements have been measured after synthesis and sometime after synthesis in the same conditions magnetic field and temperature (B,T). Therefore, in this work, it is shown how does aging affects the superconducting properties of YBa_2Cu_3O_6.4 and YBa_2Cu_3O_6.5. At the end of this work, the magnetic measurements of YBa_2Cu_3O_6.4 and YBa_2Cu_3O_6.5 and are compared.

• Ključne riječi: visoko temperaturne supravodljive keramike; YBa2Cu3O6+x; YBa2Cu3O6.4; YBa2Cu3O6.5; magnetska svojstva YBCO monokristala; supravodljiva svojstva YBCO monokristala; Ginzburg-Landau teorija; Lawrence-Doniah model; Loram model; magnetska mjerenja unutar kriostata; SQUID magnetska mjerenja; magnetska mjerenja piezoleverom; sinteza YBCO monokristala; dopiranje YBCO monokristala; svojstva starenja YBCO monokristala
• Ključne riječi (engleski): high-temperature ceramic superconductor; YBa2Cu3O6+x; YBa2Cu3O6.4; YBa2Cu3O6.5; YBCO magnetic properties; YBCO superconducting properties; Ginzburg- Landau Theory; Lawrence-Doniah model; Loram model; cryostat magnetic measurements; SQUID measurements; Piezolever measurements; YBCO synthesis; YBCO doping; YBCO aging properties
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:961848
• Studijski program: Naziv: Fizika; smjerovi: istraživački; Smjer: istraživački; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: integrirani preddiplomski i diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra fizike (mag. phys.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2020-08-21 11:54:51