تأثير نانوذرات PbO بر خواص ساختاري و ريزساختاري تركيب ابررساناي Bi2-xPbxSr2Ca2Cu4Oy

The effect of PbO nanoparticles on structural and microstructure of Bi2-xPbxSr2Ca2Cu4Oy superconductor composition

در اين مقاله، نانوذرات اكسيد سرب (β-PbO) با استفاده از تابش ميكروموج تهيه و سپس نانوذرات PbO با مقادير 6/0 و 4/0، 2/0، 0/0=x در تركيب ابررساناي Bi2-xPbxSr2Ca2Cu4Oy، به روش واكنش حالت جامد با زمان­هاي پخت 30، 60، 90 و 150 ساعت آلايش شدند. خواص ساختاري، ريزساختاري و ريخت­شناسي نمونه‌ها با XRD، SEM و EDX مورد بررسي قرار گرفتند. چگالي جريان بحراني و دماي بحراني به روش چهارسوزني اندازه­گيري شدند. نتايج حاصل از اندازه­گيري چگالي جريان بحراني نشان مي­دهند كه چگالي جريان بحراني با افزايش نانوذرات اكسيد سرب افزايش مي­يابد، به‌طوري‌كه بيشترين چگالي جريان بحراني به نمونه‌ي Bi2-xPbxSr2Ca2Cu4Oy با 4/0=x و زمان پخت 60 ساعت وابسته بوده­اند. بررسي تغييرات دماي بحراني در نمونه‌هاي آلايش شده با نانوذارت اكسيد سرب نشان مي­دهد كه با جانشيني سرب به جاي بيسموت، دماي بحراني نسبت به نمونه‌ي خالص افزايش قابل ملاحظه‌اي مي‌يابد. در بررسي الگوي پراش مشاهده شد كه حجم سلول واحد نمونه‌ي آلايش شده نسبت به نمونه‌ي آلايش نيافته افزايش يافته است كه بيانگر جانشيني 2+Pb در جايگاه 3+Bi است.

In this paper, β-PbO nanoparticles were prepared by microwave irradiation. Then, the PbO nanoparticles with size of 32 nm were doped in the Bi2-xPbxSr2Ca2Cu4Oy superconductor with x = 0.0, 0.2, 0.4 and 0.6. The samples were synthesized by the standard solid state reaction method. The structural properties, microstructure and morphology of the samples have been studied by XRD and SEM. After synthesizing the samples and observing the Meissner effect, the study of the critical current density (Jc), critical temperature (Tc) and thermogravimetry-differential thermal analysis shows that samples have been down. The results of the critical current density measurements show that the sample with x = 0.4 and an annealing time 60 h has the maximum Jc. Substitution of PbO nanoparticles for Bi reveal that remarkable increases in the critical temperature. The volume of the unit cell of doped samples were increased with respect to that of the undoped samples, which is shown Bi+3 substituted by Pb+2.