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Efecto de la irradiación de rayos gamma sobre la microestructura y propiedades de transporte del sistema Y-Ba-Cu-O, impurificado con plata.
José Ricardo Rangel Segura
Donald Homero Galvan Martinez
Acceso Abierto
Atribución
Superconductores
La presente tesis resume los resultados acerca del estudio de superconductores Y1Ba2Cu30(7-X), impurificados con plata, Ag202, en proporciones de 0-6.5% en peso irradiados con rayos gamma. Las dosis de irradiación empleadas fueron O, 500 y 1500 kGy con una razón de dosis de 8.2 kGy/hr. El objetivo del estudio es el de mostrar los efectos que trae consigo la irradiación gamma sobre la microestructura y las propiedades de transporte en el sistema en estudio. Para su caracterización se emplearon las técnicas de microscopía de barrido (SEM), microscopia óptica, difracción de rayos X, análisis dispersivo de energía, EDS, espectroscopia de electrones Auger y análisis termogravimétricos (TOA). La temperatura crítica (Te) y la temperatura correspondiente a una resistencia cero (To) se determinaron mediante curvas de resistividad como función de la temperatura. El valor de la densidad de corriente crítica (Je), se determinó indirectamente a partir de ciclos de magnetización. Los resultados obtenidos mediante microscopía de barrido y microscopía óptica demuestran que hubo una disminución gradual en el tamaño de cristal en función de la irradiación. Los patrones de difracción obtenidos para los superconductores demuestran cambios en la intensidad de algunas reflexiones resultando más evidente éste cambio en las muestras que contienen plata. Tal cambio puede atribuirse a variaciones en el factor de ocupación de algunos de los elementos del sistema en estudio por efecto de la irradiación. El estudio realizado mediante ciclos de magnetización mostró que el efecto de agregar plata o irradiar los superconductores trae consigo un aumento en los ciclos de magnetización lo cual es representativo de un aumento en la capacidad del superconductor para anclar los vórtices. Los resultados de los análisis termogravimétricos revelan que existe un mayor desprendimiento de oxígeno en las muestras que contiene plata lo cual sugiere un aumento en la capacidad del superconductor para aceptar oxígeno por efecto de la adición de plata.
Y1Ba2Cu3u(7-x) polycrystalline superconductor samples added with silver were prepared to study the flux pinning behavior induced by gamma irradiation. The superconductors were prepared through chemical dissolution with nitric acid, HNO3, and added with silver, Ag202, in amounts of 0, 6.5-wt. %. Afterwards the samples were irradiated by high-energy gamma irradiation (y) at doses of 0, 500 and 1500 kGy at the dosage rate of 8.2 kGy/hr. The roles of silver and irradiation dosage are discussed in terms of their effects on microstructure, crystallinity, critica! temperature (Te) zero resistance temperature (Tc), oxygen losses and also in terms of increasing or decreasing of critical current density (Jc), After irradiation, Te decreased while the room temperature electrical resistance increased by a factor of eight for sorne of the samples. The difference in T 0 between YBCO irradiated and non-irradiated samples was of the order of 10 K. We have found that the difference is bigger in case of silver added samples. We have also observed severa! changes in diffraction pattems of YBCO and YBCO-silver samples. We performed magnetization loops to study the flux pinning of vortex in YBCO/Ag superconductors. We have found that silver addition and irradiation on superconductors may increase the width in magnetization loops, which is related to the enhancement in the critica] current density, Jc, We establish that already exist an interaction between silver addition and irradiation that results in higher values in Jc for YBCO/ Ag irradiated samples. On comparing the TGA analysis for both YBCO and YBCO/ Ag samples we have found higher weight oxygen losses in YBCO silver samples which suggests that silver increases the saturation oxygen content. The higher oxygen content found on irradiated specimens may indicate of oxygen losses from Cu-O chains or Cu02 planes reached by y-irradiation. SEM images, EDS and XPS analysis showed that silver. resided inside the grains as single atoms and as metallic clusters.
CICESE
1999
Tesis de doctorado
Español
Rangel Segura, J. R. 1999.Efecto de la irradiación de rayos gamma sobre la microestructura y propiedades de transporte del sistema Y-Ba-Cu-O, impurificado con plata. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 93 pp.
OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS
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