1. 9/8/2015

2. ابررسانای Y358وY123 و اثر آلایش روی خواص آن­ها
نام استاد راهنما: آقای دکتر دادمهر نگارنده: زهرا البرزی
9/8/2015

3. عناوین سرفصل ها: مقدمه ساختار بلوری مواد ابررسانا نظریه­ی ابررسانایی
برخی از آلایش های ترکیب Y358
ساختار بلوری
برخی از آلایش­های ترکیبY123
ساخت نمونه­های با پایه­ی Y
ابررساناهای اکسیدی تا قبل از ابررساناهای اکسید مس
مواد ابررسانا
نظریه­ی ابررسانایی
پدیده­ی ابررسانایی
مقدمه
9/8/2015

4. مقدمه
یکی از بزرگ­ترین کشفیات علم فیزیک در اوایل قرن بیستم، کشف پدیده­ی ابررسانایی بود.
تعداد مقالات چاپ شده از ابتدای کشف ابررسانایی*فعالیت کشورهای مختلف جهان در مورد پدیده ابررسانایی* دانشمندان فعال در این زمینه
9/8/2015

5. به این ترتیب پدیده­ی ابررسانایی کشف شد.
پدیده­ی هدایت الکتریسیته در بعضی از مواد توسط گری(S. Gary) در سال 1729 عصر الکتریسیته­ی ساکن کشف شد.
رسانندگی فلزی توسط اهم در سال در جهت فهم میکروسکوپی هدایت فلزی با ارائه ی نظریه ی کلاسیکی الکترونی فلزات توسط ریک ، درود ،لورنتس به این ترتیب پیش بینی رفتار مقاومت ویژه در دماهای پایین امکان پذیر گردید.
پس ازتهیه­ی هلیوم مایع، اونس و همکارانش در سال 1911 مشاهده کردند که مقاومت جیوه­ در دمای 4/2 کلوین به طور ناگهانی از بین می­رود.
به این ترتیب پدیده­ی ابررسانایی کشف شد.
اولین قدم *طی سالهای 1898 تا 1905*
اندازه­گیری مقاومت الکتریکی به ترتیب در دماهای اکسیژن مایع، نیتروژن مایع و هیدروژن مایع کاهش منظم مقاومت را نشان می­داد.
9/8/2015

6. دوره های متمایز تاریخی در کشف خواص ابررسانایی
سال
واقعه
دوره اول
کشف پدیده ابررسانایی توسط اونس(1911)
کشف وجود یک جریان و میدان مغناطیسی بحرانی(1914)
دوره دوم
کشف رفتار غیر عادی ظرفیت گرمایی وکشف اثر مایسنر-اوکسنفلد(1933)
ارائه­ی نظریه­ی ترمودینامیکی گورتر- کازیمیر(1935)
ارائه­ی نظریه­ی الکترومغناطیسی برادران لندن(1935)
دوره سوم
ارائه­ی نظریه­ی پدیده­شناختی گینزبرگ- لاندائو(1950)
ارائه­ی نظریه­ی الکترودینامیک غیرموضعی پیپارد(1953)
نظریه­ی BCS(1957)
اثر جوزفسون به عنوان یک کار نظری مهم (1962)
کشف اثر ایزوتوپی (1950)
انجام آزمایش­های مختلف روی بیناب الکترونی( )
کشف کوانتش شار(1961)
مشاهده­ی شبکه­ی خطوط شار (1967)
مشاهده­ی پدیده­ی تداخل کوانتومی ماکروسکوپی (1964)
کشف ابررسانایی در ترکیبات بین فلزی
کشف ابررسانای اکسید مس (1986)
9/8/2015

7. نظریه­ی ابررسانایی
چهارچوب­های اولیه­ی نظریه­ی ابررسانایی با تلاش برای توجیه خواص الکترومغناطیسی ابررساناها (از جمله رسانای کامل و دیامغناطیس کامل بودن ) شکل گرفت.
در سال 1933، بکر، هلر و ساتر با بررسی مدلی از یک رسانای کامل نشان دادند جریانی که در اثر اعمال میدان مغناطیسی در نمونه ی رسانای کامل القا می شود در یک لایه ی سطحی به ضخامت شارش می یابد و این به معنی آن است که میدان مغناطیسی تا عمق نفوذ (عمق نفوذ لندن) در ابررسانا وارد می شود.
کشف اثر مایسنر نشان داد که یک رسانای کامل لزوماً ابررسانا نیست.
پیپارد کشف کرد که رابطه ی بین ابرجریان و پتانسیل برداری باید با یک رابطه ی غیر موضعی جایگزین شود.
لندن، برای اولین بار مطرح کرد که پدیده ی ابررسانایی یک پدیده ی کوانتومی ماکروسکوپی است.
گینزبرگ و لاندائو برای اولین بار در سال 1950 این پنداشت را در داخل نظریه ی پدیده شناختی خود مطرح نمودند.
طرد کامل شار ( تغییر ناگهانی میدان مغناطیسی به طور ناپیوسته در سطح نمونه )، القای جریان­های سطحی دیامغناطیسی را بدون هیچ­گونه بسط فضایی ایجاب می­کند که آشکارا یک مفهوم غیرفیزیکی است.
، زیرا معادلات ماکسول برای یک رسانای کامل، به جای طرد شار ( اثر مایسنر )، منجر به یخ¬زدگی شار در حالت سرمایش با میدان می¬شود. برادران لندن رفتار مغناطیسی ابررسانا را با اضافه کردن یک رابطه، بین چگالی ابررسانش و میدان مغناطیسی ، به معادلات ماکسول توصیف کردند. بررسی رفتار الکترومغناطیسی ابررساناها نشان داد که این معادله به همراه معادله­ی رسانش کامل (مدل فوق ) توصیف کاملی از رفتار الکترومغناطیسی ابررساناها ( رسانندگی بی­نهایت همزمان با دیامغناطیس کامل بودن ) را به دست می­دهد. به دنبال آن لندن، با استفاده از موازنه­ی انرژی در جابه جایی کوچکی در مرز بین فازهای ابررسانا و نرمال اشاره کرد و متذکر شد که اگر انرژی سطحی کل مثبت باشد ابررسانایی از نوع اول و اگر منفی باشد از نوع دوم است که در آن صورت میدان مغناطیسی به درون ابررسانا نفوذ می­کند.
(پیپارد)وی در این رابطه¬ی جدید، طول مشخصه¬ی جدیدی برای ابررساناها یعنی طول همدوسی لاندا صفر را معرفی کرد که در دمای صفر مطلق از ده به نمای منفی چهار است.
(گینزبرگ و اندائو)در این نظریه، پارامتر نظمی معرفی شد که فاز ابررسانا را از فاز نرمال متمایز می­کند. فرض شد که این پارامتر نظم یک میدان مختلط است که به نوعی تابع موج ماکروسکوپی
9/8/2015

8. در سال 1957 پرسشی در مورد رفتار یک ابررسانا که عمق نفوذی بیشتر از طول همدوسی آن دارد توسط ابریکاسوف مطرح شد.
ده سال بعد از اواخر دهه ی 1950 که به عنوان عصر طلایی ابررسانایی شناخته شده بود، شبکه ی خطوط شار توسط اسمن و تروبل مشاهده شد.
در سال 1962، بین (Bean) مدلی ماکروسکوپی ارائه کرد که در توجیه رفتار مغناطیسی ابررساناهای سخت و تخمین چگالی جریان بحرانی با استفاده از اندازه گیری های مغناطش نمونه بر حسب میدان خارجی، بسیار مفید بود.
پدیده ی ابررسانایی شاید اولین مسئله از نوع بس ذره ای بود که فیزیک دانان با آن روبه رو شدند.
. در سال های ، کرونیگ پیشنهاد رانش کولنی و در نتیجه تشکیل یک شبکه ی الکترونی سه بعدی با فرکانس های نوسانی بالا که در دماهای پایین برانگیخته نمی شوند.
وی در حین مطالعه­ی نظریه­ی گینزبرگ – لاندائو تشخیص داد که برای گستره­ی خاصی از پارامترهای ماده، معادله­ی گینزبرگ – لاندائو دارای حل عجیب و غریبی است. در این حالت القاء مغناطیسی در داخل ماده­ی ابررسانا صفر نیست، بلکه در حضور یک میدان مغناطیسی نسبتاً بالا، گردشاره­ها ( خطوط شار ) در داخل ابررسانا وجود دارد Vortex
کرونینگ( زنجیره های الکترون مثل حرکت زنجیره های یک بعدی*جالب توجه این است که این مدل نسخه­ی اولیه­ی نظریه­ی موجی چگالی بار است، ولی نمی­توان نشان داد که این مدل واقعاً رفتار ابررسانایی را به دست می­دهد. Charge density wave theory
9/8/2015

9. سازوکار دیگری که چندین بار پیشنهاد شد، تشکیل جریان­های خودبه­خودی مشابه با تشکیل نواحی فرومغناطیسی است.
در نظریه ی دوشاره ای گوتر و کازیمیر، فرض شده بود که همه ی آنتروپی الکترون ها ناشی از برانگیختگی های تک ذرات از حالت پایه است.
از طرف دیگر وجود یک گاف انرژی در بیناب برانگیختگی های الکترونی ابررسانا توسط لندن پیشنهاد شده بود.
در سال 1938 ولکر با فرض وجود یک گاف انرژی از مرتبه ی در بیناب برانگیختگی های الکترونی یک ابررسانا توانست رفتار دیامغناطیس کامل، رفتار ظرفیت گرمایی، وابستگی میدان بحرانی به دما و همچنین تا حدودی رسانندگی بی نهایت را به دست آورد.
اولین نشانه از حضور گاف انرژی در بیناب برانگیختگیهای الکترونی، از اندازه گیری اثر تامسون در سال 1946 به دست آمد.
(1) لاندئو مقاله­ای در توضیح ابررسانایی بر مبنای فرضیه­ی جریان­های خودبه­خودی ارائه داد(نظریه نادرست است منتها در این مقاله یک انتقال فاز به حالتی با چگالی خودبه­خودی غیر صفر را در نظر می­گیرد. این کار ناوردایی پیمانه­ای را که باید برقرار باشد را نقض می­کند
همچنین نظریه­ی بلوخ مبنی بر این­که حالت پایه­ی یک فلز در میدان مغناطیسی صفر همیشه بدون جریان است، با نظریه­ی جریان­های خود به خودی در تضاد است.
(5)تامسون*حضور گاف انرژی با آزمایش­های متفاوتی از جمله رسانندگی گرمایی، ظرفیت گرمایی و تراگسیل فروسرخ اثبات شد.کمی بعد آزمایشهای تضعیف ماورائ سرخ حضور گاف را اثبات و رابطه ی آن با دما را مشخص کرد.
9/8/2015

10. کشف اثر ایزوتوپی در سال 1950 توسط ماکسول نشان داد که برهم کنش شبکه- الکترون در سازوکار ابررسانایی دخالت دارد.
شفراث و همکارانش در سال 1954 پیشنهاد کردند که شبه مولکول هایی از جفت های الکترونی با اسپین مخالف تشکیل می شوند.
در این زمان، جامعه­ی پژوهشگران تجربی و نظریه­پردازان هر دو به این نتیجه رسیدند که برهم­کنش الکترون- فونون ممکن است مسئول ابررسانایی باشد.
در سال 1956 کوپر با مطالعه ی یک سیستم دو الکترونی متوجه شد که این الکترون ها هر قدر هم که پیوندشان ضعیف باشد در دماهای خیلی کم با هم جفت می شوند و به این ترتیب دو الکترون با یک برهم کنش ربایشی در یک کره ی فرمی پر، همیشه یک حالت مقید را تشکیل می دهند.
آن­ها نشان دادند که اگر اندازه­ی شبه مولکول­ها کمتر از میانگین فاصله­ی بین آن­ها باشدو اگر شرایط دیگر برقرار باشد، سیستم خواصی مشابه با خواص گاز بوز- انشتین باردار را دارد.
9/8/2015

11. به این ترتیب سازوکار ابررسانایی مشخص گردید.
در سال 1957، باردین ،کوپر و شریفر (BCS)، در یک موفقیت بی نظیر در فیزیک بس ذره ای، مسئله ی ربایش الکترون ها را نه فقط برای دو الکترون بلکه برای همه ی الکترون های رسانش در یک جامد حل نمودند.
در سال 1959، گورکوف نظریه ی میکروسکوپی BCS را بر حسب توابع گرین فرمول بندی کرد.
نظریه BCS برای هر سیستم فرمیونی که در آن یک برهم کنش ربایشی سبب پیدایش چگاله ای متشکل از جفت های هم بسته شود، قابل اطلاق است.
در اوایل دهه ی 1960 جوزفسون نظریه ی تونل زنی ابررسانایی را با استفاده ازنظریه ی BCS ارزیابی کرد.
در بخش نهایی پیشرفت نظریه ی ابررساناییBCS ، الیاشبرگ یک فرمول بندی مبتنی بر نظریه ی میدان از چگالش ذرات جفت شده ارائه کرد.
مک میلان و روول با ترکیب این فرمول بندی و نتایج تجربی تونل زنی ابررسانایی توانستند قدرت برهم کنش الکترون- فونون را بر اساس اصول اولیه ای تشریح کنند.
به این ترتیب سازوکار ابررسانایی مشخص گردید.
(4) وی دریافت که نه تنها الکترون¬ها بلکه جفت¬ها نیز می¬توانند تونل¬زنی کنند. این موجب کشف اثر جوزفسون و در نهایت ساخت تمام وسایل الکترونی که با این اثر کار می¬کنند، شد.
(5) که توسط آن می¬توان خواص ابررسانایی را بر حسب بیناب برهم¬کنش الکترون- فونون محاسبه نمود.
9/8/2015

12. مواد ابررسانا آلیاژها فلزات فرمیونهای سنگین فلزات واسطه مواد آلی
چه موادی در طبیعت می توانند خاصیت ابررسانایی را به نمایش بگذارند؟
فلزات
فلزات واسطه
مواد آلی
آلیاژها
فرمیونهای سنگین
9/8/2015

13. ابررساناهای اکسیدی تا قبل از ابررساناهای اکسید مس
سال
نوع ترکیب
دمای گذار
کاشف
ملاحظات
1964
کمتر از 1 کلوین
شولی و همکارانش
با آلایش اکسیژن و نیوبیومNb به دمای گذار 3/0 و 7/0 درجه ی کلوین رسیدند.
از 1تا 7 درجه­ی کلوین
روب و همکارانش
M=Ca, Sr, Ba, In, Tl
1973
13درجه کلوین
جان­استون
رفتار فلزی دارد و وابستگی دمایی آن از نوع نیمرسانایی است.
1975
12 درجه کلوین
اسلیت و همکارانش
در این ترکیب هیچ عنصر فلزی واسط با اوربیتال d وجود ندارد.
به این دلیل مشاهده­ی ابررسانایی در حدود 30 درجه­ی کلوین در ترکیبات کلوخه­ای سیستم La-Ba-Cu-O که در سال 1986 توسط بدنورز و مولر صورت گرفت یک جهش اساسی در این زمینه بود و محققین را به ادامه­ی فعالیتشان برای دستیابی به دماهای گذار بالاتر تشویق کرد. به زودی مشخص شد که جایگزینی Sr و Ca به جای Ba در ین ترکیبات به ابررسانای جدیدی منجر می­شود.
این کوشش­ها به زودی با کشف بسیار مهم ابررسانایی حدود 90 درجه­ی کلوین در ترکیب موسوم به Y-123 در سال 1987 به بار نشست و به سرعت با مشاهده­ی اینکه اکثر فلزات نادر زمین در جایگزینی­شان به جای Y در این ترکیب تاثیر قابل توجهی روی دمای گذار نمی­گذارند، ادامه یافت.
9/8/2015

14. ساخت نمونه­های با پایه­ی Y
ترکیب اولین ابررسانای کشف شده ی با دمای گذار 92 درجه ی کلوین بالاتر از دمای نیتروژن مایع است.
آزمایش نشان می دهد که جایگزینی اکثر عناصر نادر زمین به جای Y تاثیر خیلی زیادی روی دمای گذار و ساختار بلوری این ترکیب ندارد.
روش های ساخت این ترکیب
روش واکنش حالت جامد
روش های محلول شیمیایی
روش ذوب
رشد بافت مذابی(MTG)
رشد با سرد کردن مذاب(QMG)
فرایند ذوب پودر(PMP)
فرایند رشد مذاب آلاییده با پلاتین
فرایند رشد ذوب منطقه ای(ZMP)
بافت مذابی بر جامد کردن مستقیم فازنمونه ذوب شده ی Y23 استوار است، حضور گرادیان دمایی حین رشد بلور باعث حذف چند هسته بندی چندتایی میشود.
QMGدر این روش نمونه ی کلوخه ای و یا مخلوطی از پودرهای تکلیس شده تا ناحیه ی فازY2O3+L حرارت داده شده و سپس با استفاده از صفحات سرد مس به سرعت سرد می شوند.
Pmp :در ساخت به روش مذاب به جای استفاده از پودرهای سردشده­ی مذاب می­توان مخلوطی از CuO ,Y2O3,BaCuO2 و یا مخلوطی از BaCuO2,Y2BaCuO5وCuo را به عنوان مواد اولیه به کار برد. این مخلوط تا ناحیه­ی L +211 حرارت داده می­شود و سپس به آرامی در طول دمای پری­تک­تیک سرد می شود.
پلاتین: مثل فرایند رشد بافت مذابی است منتها با افزایش پلاتین چگالی جریان بحرانی نمونه ها افزایش پیدا میکند.
Zmp: مزیت روش ذوب منطقه ای و فرایند ذوب با گرادیان گرمایی در مقایسه با بقیه ی روش های ذوب این است که این روش ها، فرایندهای نیمه پیوسته اند که بافته شدن طول های بزرگ نمونه را امکان پذیر می کنند.
9/8/2015

15. ساختار بلوری نمونه Y123
ساختار بلوری ابررساناهای دمای بالا، از انواع گوناگون ساختار بلوری پروسکیت است. پروکسیت ها موادی با فرمول شیمیایی ABO3، مانند ترکیبBaTiO3 ، هستند.
سه ساختار بلوری مکعبی، تتراگونال و اورتورومبیک وجود دارد
9/8/2015

16. در همه ی این جایگزینی ها دمای گذار کاهش پیدا کرده است.
انواع جایگزینی ها در این نمونه می تواند به صورت های زیر انجام شود:
آلایش اکسیژن در زنجیره های CU-O
جایگزینی اتم هایی مانند Ga و Pr در مکان های متفاوتی مثل Ba وY .
Ca و یا Sr نیز به جای باریم می تواند جایگزیده شود.
جایگزینی فلزات واسطه و همچنین Mg و Al به جای Cu
در همه ی این جایگزینی ها دمای گذار کاهش پیدا کرده است.
Ni و Zn دوظرفیتی به جای Cu2 میتواند جایگزین شود.
Al و Co سه ظرفیتی نیز به جای Cu1 می تواند جایگزین شود.
میتوان همه ی عناصر Cu1 را توسط Fe و یا Co جایگزین کرد.
به جای عنصر Y می توان تمام عناصر پارامغناطیسی نادر زمین مثل لانتانیدها را جایگزین کرد به جز Ce و Tb
1. باعث می شود که این اکسیژن های اضافی الکترونهای صفحات اکسید مس را به سمت خود کشیده و تولید حفره متحرک کند.عقیده بر این است این حفره ها جفت شده و ابررسانایی رخ می دهد.
فاز اورتورومبیک pmmm
فاز تتراگونالp4/mmm
9/8/2015
محمد اخوان، زهراسادات یمنی، پیشرفت های ابرسانایی دمای بالا، موسسه انتشارات علمی،1381

17. برخی از آلایش­های ترکیب Y123
جانشینی حفره گونه در ابررساناهای کوپراتی دمای بالا طی یک بازبینی دوره ای از چو و همکارانش در سال 2015 بررسی شده است. در این گزارش اثر آلایش حفره در ترکیب ابررسانای 123 نیز بررسی شده است.
9/8/2015
C. W. Chu, L. Z. Deng, B. Lv; Hole-doped cuprate high temperature superconductors ; Physica C 514 (2015) 290–313.

18. دمای گذار نسبت به نمونه ی خالص کاهش پیدا کرده است.
در گزارشی دیگر توسط بورتولوز و همکارانش، بهبود دمای پری تک تیک روی ساختار 123 را به وسیله ی ترکیب مخلوطی از انجام دادند. آن ها نشان دادند که کاهش دمای پری تک تیک در فاز ابررسانای 123 با محتوای پرووسکیت انجام می شود.
در این کار پژوهشی، با استفاده از تحلیل پراش اشعه ی ایکس از نمونه ی خالص تا نمونه ی مخلوط با مقادیر متفاوت تالیوم، نشان داده شد که محتوای تالیوم تغییری را در ساختار بافت به وجود نمی آورد و پارامترهای شبکه با تغییر محتوای تالیوم ثابت باقی می ماند.
دمای گذار نسبت به نمونه ی خالص کاهش پیدا کرده
است.
9/8/2015
D. Bortolozoa, et al;Improvement on the melt-texturing performance of a(Y, Ta)0.5BaO3–YBa2Cu3Oy composite with
superconductor applications, Ceramics International,41(2015)843–848.

19. اندازه­گیری مقاومت ویژه برای نمونه­ی مخلوط ابررسانای
مقاومت ویژه ی نمونه از دمای 70 تا 200 درجه کلوین در دو حالت اعمال میدان موازی با محور c و محورهای. a,b این نتایج یک نظم قوی را از نظر بلورشناسی نشان می دهد.
همچنین محاسبه کردند که پهن شدگی دمای گذار با مقدار افزایش تالیوم زیاد می شود.در بهبود خواص ترابردی این نمونه در مقایسه با نمونه ی خالص ابررسانا موثر بوده است.
دمای گذار از مقدار خالص کاهش پیدا کرده و پهنای گذار با الایش افزایش پیدا کرده
9/8/2015

20. ایشی و همکارانش در گزارشی، به منظور بهبود خواص جریان بحرانی در نمونه­های جامد - ذوب Y123، آلایش ضعیف ناخالصی­ هایی مانند کبالت، آهن و گالیوم را به جای عنصر مس در زنجیره­های Cu-O انجام دادند. همه­ی این نمونه­های آلاییده دمای گذار بالای 90 درجه­ی کلوین را از خود نشان دادند.
می­توان گفت که اثر قله­ها در این نمودارها در حرارت­دهی حتی کمتر از دمای 300 درجه­ی سانتی­گراد نیز همچنان وجود دارد، اگرچه که ارتفاع پیک­ها با حرارت­دهی به صورت اندکی کاهش پیدا می­کند. این کاهش در چگالی جریان بحرانی می­تواند به دلیل کاهش در جانشینی غلظت اکسیژن در نمونه­ها باشد.
واضح است که نمونه های آلاییده با کبالت و گالیوم نیروی میخ کوبی بزرگتری را نسبت به نمونه ی خالص از خود نشان می دهند. این نتایج و همچنین اثر قله ی بزرگ مرتبه ی دوم قویاً بر این مطلب اشاره دارد که مراکز میخ کوبی موثر به وسیله ی اثر جانشینی ناخالصی به جای عنصر مس در زنجیره های Cu-O است.
9/8/2015
Y. Ishii, et al; Enhanced flux pinning properties of RE123 crystals by dilute impurity doping for Cu–O chain;
Physica C 460–462 (2007) 1345–1346.

21. ماتسکویچ و همکارش در مورد بررسی ترموشیمیایی ابررسانای Y123که با لوتسیمLu آلاییده شده بود گزارشی را در سال ارائه دادند. ساخت نمونه ی با استفاده از روش حالت جامد انجام شده است.
با آلایش لوتسیم در نمونه c کاهش پیدا کرده a,b تقریبا ثابت موندند.برای فهمیدن اینکه این ترکیب پایدار و یا ناپایدار است لزوماً به این احتیاج است که انرژی آزاد گیبس نمونه محاسبه شود.بعد از محاسبه ی انرژی گیبس از این طریق به این نتیجه رسیدند که با آلایش لوتسیم پایداری فاز Y123 افزایش پیدا می کند.
9/8/2015
N. I. Matskevich, Th. Wolf; Thermochemical investigation of YBa2Cu3O7 superconductor doped by lutetium; Journal of Alloys
and Compounds 614 (2014) 415–419.

22. در مقاله ی دیگری که در سال 2013 توسط ولوچوو و همکارانش ثبت شده بود، اثر آلایش ساماریوم و گادولینیوم را روی ترکیب Y123 در جانشینی با باریوم بررسی کرده بودند.
در این مقاله نشان داده شد که دمای گذار با افزایش غلظت آلایش ساماریوم و یا گادالنیوم در محدوده­ی مطالعه شده افزایش پیدا می­کند.
بیشترین چگالی جریان برای نمونه گادالنیوم و ساماریوم با آلایش 0.02 گزارش شده.
مکان این قله و شکل آن نه تنها به غلظت آلایش در نمونه بستگی دارد بلکه به دمای گذار آن نمونه نیز بستگی دارد.
9/8/2015
D. Volochov, et al;YBCO bulk superconductors doped with gadolinium and samarium; Physica C 494 (2013) 36–40.

23. گزارش دیگری توسط اوگاوا و همکارانش تحت عنوان اثر آلایش یون آهن روی ناهمسانگردی مغناطیسی نمونه ی Y123 در سال به چاپ رسید. الگوی پراش اشعه ی ایکس از (a) فاز آلفا(b) فاز بتا از نمونه های آلاییده با یون آهن و مرجعY123 در شکل زیر رسم شده است.
تنها پیک های (001) در نمونه های آلاییده با آهن بلندتر شده اند. آشکارا، اولین محور آسان برای این نمونه­ها با آلایش کمتر از 0.1 محور c آن است و مشخص است که با آلایش آهن مقدار آن تغییر نکرده است.
انشعاب پیک­های (020) و (200) در اطراف زاویه­ی 47 به روشنی در آلایش 0.04 روی هم می­افتند. این می­تواند از گذار فازاورتورومبیک –تتراگونال با آلایش یون آهن نتیجه گرفته شود.یعنی برای آلایش بیشتر از 0.04 نمونه تتراگونال است.
خصوصیت برجسته­ی دیگر در همین قسمت، افزایش شدت پیک (110) با افزایش آلایش آهن است. این نشان می دهد که محور آسان نمونه محور c است که با افزایش آلایش تقربا ثابت باقی مانده است
9/8/2015
T. Ugawa, et al; Doping effects of Fe ion on magnetic anisotropy of YBa2Cu3Oy; Physica C 494 (2013) 41–45.

24. آنها ترازمندی پودر را تحت میدان های مغناطیسی چرخشی مدوله شده و همچنین نقش یون آهن را به عنوان یک فاکتور تعیین کننده در ناهمسانگردی مغناطیسی بررسی کردند. رابطه ی بین مقدار آلایش و درجه ی جهت گیری درون صفحه ای دانه هایی که در راستای محورهای [100] و [110] برای نمونه ی آلاییده با آهن Y123 که با دستگاهMRF بررسی شد.
در میدان 10 تسلا مقدار نیم¬پهنای کمتر از 2 درجه است و در اینجا مستقل از آلایش است.
modulated rotation magnetic fields (MRFs
9/8/2015

25. پارک و همکارانش در سال 2011، اثر آلایش کلسیم را روی خواص ابررسانایی نمونه ی تولید شده به روش رشد بافت بالا بذر بررسی کردند[12].
آن ها آلایش کلسیم را در محدوده¬ی 0.005تا 0.3 روی این ترکیب انجام دادند.
9/8/2015
S. D. Park, et al; Effects of calcium doping on the superconducting properties of top-seeded melt growth processed
Y1.5Ba2xCaxCu3Oy superconductors; Physica C 471 (2011) 880–883.

26. چگالی جریان بحرانی این نمونه ها نیز در دمای 77 درجه ی کلوین در محدوده ی میدان مغناطیسی0- 5 تسلا با استفاده از مدل بحرانی بهبودیافته ی بین اندازه گیری شده است.
مشخص است که نمونه¬های آلاییده با مقدار 0.1 و 0.3 مقدار جریان بحرانی صفر را نشان می دهند و این رفتار به دلیل مقدار دمای این نمونه ها زیر دمای 77 درجه ی کلوین است. با مقایسه ی بقیه ی چگالی جریان¬ها برای نمونه¬های آلاییده، مشخص است که نمونه ی غیر آلاییده بیشترین چگالی جریان را حدود از خود نشان می¬دهد و با آلایش کلسیم مقدار جریان بحرانی کاهش پیدا می کند.
9/8/2015

27. ساختار ابررسانای
اخیراً ترکیب ابرسانایY358 با دمای گذار 102 درجه ی کلوین، که بیشترین دمای گذار در ابررساناهای کوپراتی است، گزارش شده است [1]. آقای خسروآبادی و همکارانش در مقاله ای[2]، برای یک ساختار Y358 سه ساختار بلوری متفاوت با عناوین A، B و C را در نظر گرفتند. پارامترهای شبکه به صورت ، است.
افزایش تعداد لایه های دی اکسید مس (np)، زنجیره های اکسید مس(nc) و یا زنجیره های دوبل (n*c) در سلول واحد این ترکیب، نسبت به دیگر ترکیبات خانواده ی YBCO ها می تواند دلیل افزایش دمای گذار این نمونه باشد اگرچه که این حرف هنوز به روشنی و قطعیت قابل تایید نیست.
ساختار B با تقارن بلوری Pmm2 . دو ساختار دیگر با تقارن فضایی Pmmm شامل مرکز تقارن به عنوان یک ساختار متقارن از کوپرات ها هستند.
Pصفحه و c زنجیره اکسید مس است.ساختار A، p,c=4 ساختار B،c=3,p=5 ساختار C ,p=3c=6
مشخص است که ساختاری با تقارن معکوس و بیشترین غلظت اکسیژن کمترین مقدار انرژی را دارند، پس بنابراین پایدارترند.
9/8/2015
[1]. A. Aliabadi, Y. Akhavan-Farshchi, M. Akhavan, Physica C 469 (2009) 2012.
[2]. H. Khosroabadi, et al; Structural analysis of Y3Ba5Cu8O19d high-Tc superconductor by ab initio density functional theory; Physica C 497 (2014) 84–88.

28. برخی از آلایش های ترکیب
آقای اسماعیلی و همکارانش اثر آلایش جزئی Zn به جاي Cu در ترکیب 358y با فرمول با مقادیر آلایش بررسی شده است.
تغییری در طیف Xrd ایجاد نشده و همچنین پارامترهای شبکه ثابت باقی مانده است. با استفاده از مدل بای پلارونی برای مقاومت در حالت نرمال نمونه، شمار حاملین موضعی با افزایش آلایش Zn افزایش پیدا می کند. از آنجایی که توزیع بار و غلظت اکسیژن با آلایش Zn هم والانس تغییر نمی کند، می تواند به عنوان دلیلی برای فرونشانی دمای گذار در نظر گرفته شود. از این¬رو مشاهده می¬شود که دماي گذار با افزایش آلایش Zn کاهش می یابد. مقاومت نمونه با افزایش zn افزایش پیدا کرده است.
9/8/2015
A. Esmaeili, H. Sedghi, M.M. Golzan, M. Amniat-Talab, J Supercond Nov Magn, Vol. 24, (2011) 2237–2242.

29. گزارش دیگری با عنوان بررسی خواص مقاومت مغناطیسی نمونه ی Y358، در سال 2015 توسط کوتوک و همکارانش چاپ شد. آنها این نمونه را به روش واکنش حالت جامد تهیه کردند. خواص ریزساختاری و الکترونیک نمونه ها را تحت عنوان خواص مقاومت مغناطیسی بررسی کردند.
از شکل 27 مشخص است که با مقایسه¬ی یک نمونه¬ی استاندارد Y123، دمای آنست برای Y358 حدود و برای Y123، بدون اعمال میدان مغناطیسی محاسبه شد. دمای افست از به برای نمونه¬ی Y358 و تا 32.44کلوین برای نمونه¬ی Y123 تحت اعمال میدان مغناطیسی از صفر تا 5 تسلا کاهش پیدا کرد.
به علاوه مقدار پهن شدگی دمایی برای هر دو نمونه¬ی Y358 و Y123 به اندازه¬ی 2.96 و کلوین در میدان صفر، و کلوین در میدان 5 تسلا است و همچنین برای هر دو نمونه به ترتیب 1.28 و 2.85 برای میدان صفر و 2.50 و 12 کلوین برای میدان 5 تسلا است. به عبارت دیگر نمونه¬ی Y358 مقدار کوچکتری از و را تحت میدان¬های صفر و 5 تسلا از خود نشان می¬دهد و این می¬تواند ناشی از توانایی میخ¬کوبی بیشتر در نمونه¬ی Y358 باشد.
انرژی میخ¬کوبی نمونه¬ی Y358 و Y123 بدون اعمال میدان مغناطیسی به ترتیب برابر و الکترون ولت به دست آمد، یعنی انرژی فعال¬سازی نمونه¬ی Y358 بزرگتر از نمونه¬ی Y123 است.
S. Kutuk ,et al;An investigation of magnetoresistivity properties of an Y3Ba5Cu8Oy bulk superconductor;
Journal of Alloys and Compounds 650 (2015)
9/8/2015

30. رابطه ی آرنیوس برای مدل خزش شار فعال حرارتی:
گزارش دیگری توسط خانم علی آبادی و همکارانش در مورد دینامیک شار در ابررساناهای Y358 و Gd358 در سال 2014 به چاپ رسیده است. در این مقاله، خزش شار فعال حرارتی در این دو نمونه با دماهای گذار بالای 100 درجه کلوین بررسی شده است. در بین خواص ترابردی، یکی از مهمترین کمیت ها برای ابررسانایی، نوسانات دمای گذار ابررسانا تحت میدان مغناطیسی است.
رابطه ی آرنیوس برای مدل خزش شار فعال حرارتی:
دمای گذار نمونه حدود 97 درجه¬ی کلوین و پهن¬شدگی آن حدود 3 درجه ی کلوین است.
با به کار بردن یک برازش خطی برای هر نمودار دریافتند که در میدان­های یکسان مغناطیسی، انرژی میخ­کوبی از نمونه­های Y358 خیلی کمتر از نمونه­ی Gd358 است.
هم¬بستگی بین انرژی فعال¬سازی و دما را می¬توان طبق رابطه¬ی مقابل در نظر گرفت. ضریب آلفا را برابر 2 محاسبه کردند و اینک ابررسانا را دوبعدی به دست آوردند.
9/8/2015
A. Aliabadi, et al; Flux Dynamics in Y358 and Gd358 Superconductors; J Supercond Nov Magn (2014) 27:741–748

31. در گزارش دیگری توسط خانم عباسی، اثر آلایش نانوذرات کلسیم در ابررسانای Y358 بررسی شده است. به منظور بررسی اثر آلایش کلسیم در ساختار ابررسانای سرامیکی Y358، نمونه های با مقادیر آلایشی برابر با با استفاده از روش سل- ژل ساخته شدند.
در بررسی الگوی پراش اشعه­ی ایکس این نمونه­ها، ابتدا نتایج حاصل از اندازه­گیری نمونه­ی خالص و بعد نمونه­ی آلاییده به مقدار را با استفاده از نرم­افزارMAUD مورد بررسی قرار دادند. با محاسبات انجام شده و مقایسه با نمونه¬ی خالص، به این نتیجه رسیدند که با افزایش آلایش کلسیم پارامتر a شبکه افزایش، پارامتر b شبکه ثابت و پارامتر c شبکه کاهش یافته است. در آن¬جا علت کاهش پارامترa شبکه را آلایش حفره در صفحات رسانای دی¬اکسیدمس عنوان کردند.
9/8/2015
منصوره عباسی، اثر آلایش نانوذرات کلسیم در ابررسانای دما بالای جدیدY3 〖Ba〗5 〖Cu〗8 O (18-δ) ، پایان نامه ی مقطع کارشناسی ارشد، سال 1394.

32. ساختار بلوری این نمونه را بعد از برازش با نرم افزار MAUD ، به صورت متقارن به دست آورند.
به این نتیجه رسیدند که در نمونه­ی آلاییده با 2/0 عنصر کلسیم در جایگاه Y(1) نشسته و مشخص شد که درصد حجمی تشکیل فازهای Y211،Y123 و Y358 متقارن و نامتقارن، به ترتیب برابر 17/0، 57/0، 25/0 و 002/0 و در نمونه­ی خالص برابر 14/0، 61/0، 24/0 و 002/0 است، در نتیجه فاز ساختاری نامتقارن Y358 سهم ناچیزی دارد و قابل صرف نظر کردن است، و این­که در طیف پراش ایکس این نمونه هیچ پیک ناخالصی وجود ندارد.
9/8/2015

33. خانم ضرابی نیا و همکارانش، گزارش دیگری [34] را با عنوان اثر جانشینی نانوذرات Ag بر روی خواص ساختار ابررسانای دمای بالا Y358 با فرمول ، با استفاده از روش سل- ژل با مقادیر آلایش های ارائه دادند.
برای هر دو نمونه آلاییده، جانشینی در فاز متقارن بدست آمد و هیچ پیکی از Ag و یا اکسید آن به عنوان ناخالصی در نمونه مشاهده نشده است.
محاسبات MAUD برای نمونه خالص و نمونه آلاییده در جانشینی یون­های Ag در ترکیب مورد نظر در صفحه Cu–O فاز متقارن قرار می­گیرد.تحلیل طیف پراش اشعه ایکس به کمک نرم افزار MAUD تغییرات قابل توجهی در ثوابت شبکه در اثر آلاییده کردن نمونه Ag/Cu را نشان نمی¬دهد.
9/8/2015
ضرابی نیا ، نازیلا ، وهمکارانش؛ اثر جانشینی نانوذرات Ag بر روی خواص ساختار ابررسانای دمای بالا 𝑌 3 𝐵𝑎 5 𝐶𝑢 8 𝑂 18 ؛ کنفرانس فیزیک مشهد

34. با افزایش آلایش نقره در نمونه¬ی خالص، کاهش کمی را در دمای گذار نمونه¬های آلاییده مشاهده کردند. عدم تغییر زیاد Tc∆ با افزایش آلایشAg نشان می¬دهد که کیفیت ساخت نمونه¬ها مطلوب و یکسان بوده و Ag با یون¬های موجود در محیط فاز ناخالصی خاصی را ایجاد نکرده است. اثر دیگر آلاییدن سیستم باAg کاهش افت سریع مقاومت ویژه را نام بردند.
9/8/2015

35. گزارشی با عنوان تعیین استوکیومتری و خواص ابررسانایی نمونه های توسط آقای برکت و همکارانش در سال 2015 به چاپ رسیده است[36].
با افزایش مقدار آلایش برای نمونه ها، هیچ تغییری مشخصی در الگوی پراش آن ها به وجود نیامده است در این جا نتیجه گرفته¬اند که هیچ گذار ساختاری¬ای با افزایش مقدار آلایش برای نمونه¬ها ایجاد نشده است. پارامترهای a,b شبکه ثابت و پارامتر c و حجم سلول واحد، با افزایش مقدار آلایش کاهش پیدا کرده است (جدول 7 را ببینید). این الگو نشان داد که همه¬ی نمونه¬ها ساختاری اورتورومبیک با تقارن Pmm2 را دارند. این ساختار با پیک دوقلویی زاویه¬ی 47 تائید می¬شود.
9/8/2015
M. M. E. Barakat,et al, Determination of Stoichiometry and Superconducting Properties of Samples; J. Supercond. Nov. Magn
. (2015) 28:453–458.

36. تغییرات مقاومت الکتریکی ویژه ی نمونه ی با تغییر آلایش
تغییرات مقاومت الکتریکی ویژه ی نمونه ی با تغییر آلایش
همه¬ی نمونه¬ها بالای دمای گذار رفتاری فلز گونه را از خود نشان می¬دهند. این رفتار می¬تواند با مدل مایع تفسیر شود و به تفکیک بار اسپین در صفحات CuO2 بر می¬گردد. همچنین بزرگی مقاومت حالت نرمال این نمونه با افزایش محتوای یون-های Nd3+ و Ca2+، افزایش پیدا می¬کند.
یک خمیدگی کوچک برای همه¬ی نمونه¬ها در بالای دمای گذار دیده می¬شود که نشان¬دهنده¬ی نوسانات ترمودینامیکی ابررسانایی نمونه¬ها است.
مشاهده می­شود که دمای گذار تا مقدار آلایش 0.1 به آرامی کاهش پیدا می­کند و این کاهش به صورت خطی تا محتوای آلایش 0.4 ادامه دارد. این کاهش خطی می­تواند به کاهش کسر حجم نسبی و یا محتوای اکسیژن در نمونه­ها مرتبط باشد.
علاوه¬ بر آن این کاهش کند تا آلایش 0.1 نیز می¬تواند به دلیل جانشینی یون Nd در جایگاهYبدون تغییر در دمای گذار نمونه باشد و این¬که کاهش خطی تا آلایش 0.4 هم ممکن است به دلیل جابه¬جایی Ba با دیگر عناصر آلایشی در نمونه باشد.
9/8/2015

37. نوسانات مقاومت الکتریکی با دما در میدان های مغناطیسی مختلف از صفر تا 4/4 کیلوگاوس برای دو نمونه ی آلاییده ی 0 و0/4
حالت نرمال بالای دمای گذار یک پهن¬شدگی قابل توجهی برای نمونه¬ها با افزایش محتوای آلایش مشاهده می¬شود. این پهن-شدگی غیرمعمول می¬تواند به دلیل حضور برخی نقص¬ها و یا ناهمگنی¬ها رخ دهد.
بعدی در دماهای کوچک¬تر از دمای گذار است که یک پهن¬شدگی آشکاری در دماهای کوچک¬تر مشاهده شده است که می-تواند ناشی از فعالیت ارتباطات ضعیف بین دانه ها باشد. با افزایش میدان مغناطیسی این مراکز میخ کوبی به حرکت در می آیند.
9/8/2015

38. گزارش دیگری با عنوان اثر جانشانی فلورین در ترکیب ابررسانای جدید Y358 توسط اسرینیواسان و همکارانش در سال به چاپ رسید.فلورین را در ترکیب به روش حالت جامد وارد شده است.
به نظر می­آید که بیشتر پیک­های دو نمونه­ی A,B با نمونه­ی Y123 یکسان است.
در این شکل 48 پیک ناخالصی Ba2Cu3O5 را با علامت + و پیک¬های ناخالصی دیگر را با علامت * نشان داده¬اند.
پیک­های باقی­مانده ساختار اورتورومبیک با ثابت های و حجم سلول آنگستروم
لازم به ذکر است که با آلایش فلورین در نمونه¬ی Y358، تخلخل بیشتری وارد نمونه شده و سختی آن نیز افزایش پیدا کرده است.
9/8/2015
K. Srinivasana, et al; Fluorine Doping Effect in the New Superconducting Y3Ba5Cu8Oy Compound; Journal of Minerals &
Materials Characterization & Engineering, 10(2011)

39. نمودار فرکانس بر حسب دما برای نمونه های(Aچپ) و (BوB’ راست)
به این نتیجه رسیدند که با حضور فلورین در این نمونه دمای گذار افزایش پیدا کرده است. یکی از دلایل این رویداد را بهینه کردن اکسیژن¬های اضافی توسط فلورین معرفی کردند.
9/8/2015

40. 9/8/2015