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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 10/2020

18.04.2020

Effect of Co/Cu partial replacement on fundamental features of Y-123 ceramics

verfasst von: Ozgur Ozturk, Abdul R. A. Nefrow, Fatih Bulut, Hakan Ada, Mustafa B. Turkoz, Gurcan Yildirim

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 10/2020

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Abstract

This study is liable for the effect of sample production processes including the standard solid-state reaction (SSR) and classical sol–gel (SG) preparation methods on the fundamental characteristic features, namely electrical, superconducting, crystal structure quality, crystallinity, morphological, strength quality of grain boundary couplings, and interaction between the grains of YBa2Cu3−xCoxO7−δ (Y-123) advanced ceramic compounds within the weight ratio intervals x = 0–20%. The main heat treatments are exerted at two main steps: (I) annealing at 950 °C for 24 h in air medium conditions and (II) annealing at 500 °C during 5 h under the oxygen annealing ambient. The standard measurement methods such as powder X-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, temperature-dependent electrical resistance, and Vickers hardness measurements are performed for the characterization of materials. It is found that the samples prepared at SSR route present much more superior characteristic features as compared to those fabricated at SG technique, being one of the most striking points deduced this work. In more detail, every material prepared crystallizes in the orthorhombic symmetry and exhibits the superconducting nature but considerable decrement in the critical transition temperatures. The onset and offset transition temperatures are noted to decrease regularly from 92.96 K (92.28 K) to 90.20 K (83.59 K); and 90.05 K (90.03 K) to 45.97 K (30.49 K) for the materials prepared by the SSR (SG) route. Similarly, the variation in the lattice cell and average grain size parameters confirm that the Co/Cu substitution damages Y-123 superconducting phase. Additionally, the Co/Cu partial replacement mechanism leads to increase significantly the Vickers hardness results. To sum up, the Co/Cu partial substitution (produced by either SSR or SG method) is plowed to improve the fundamental characteristic features for new, novel, and feasible market application areas of Y-123 cuprate ceramics in the universe economy.

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1.
Zurück zum Zitat H.K. Onnes.: Springer Netherlands, Dordrecht. 264–266 (1991) H.K. Onnes.: Springer Netherlands, Dordrecht. 264–266 (1991)
2.
3.
Zurück zum Zitat A. Harabor, P. Rotaru, N.A. Harabor, P. Nozar, A. Rotaru, Ceram. Int. 45, 2899–2907 (2019)CrossRef A. Harabor, P. Rotaru, N.A. Harabor, P. Nozar, A. Rotaru, Ceram. Int. 45, 2899–2907 (2019)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat M.K. Wu, J.R. Ashburn, C.J. Torng, P.H. Hor, R.L. Meng, L. Gao, Z.J. Huang, Y.Q. Wang, C.W. Chu, Phys. Rev. Lett. 58, 908–910 (1987)CrossRef M.K. Wu, J.R. Ashburn, C.J. Torng, P.H. Hor, R.L. Meng, L. Gao, Z.J. Huang, Y.Q. Wang, C.W. Chu, Phys. Rev. Lett. 58, 908–910 (1987)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Y. Zalaoglu, B. Akkurt, M. Oz, G. Yildirim, J. Mater. Sci. 28, 12839–12850 (2017) Y. Zalaoglu, B. Akkurt, M. Oz, G. Yildirim, J. Mater. Sci. 28, 12839–12850 (2017)
6.
Zurück zum Zitat B. Akkurt, G. Yildirim, J. Mater. Sci. 27, 13034–13043 (2016) B. Akkurt, G. Yildirim, J. Mater. Sci. 27, 13034–13043 (2016)
7.
Zurück zum Zitat S.B. Guner, Y. Zalaoglu, T. Turgay, O. Ozyurt, A.T. Ulgen, M. Dogruer, G. Yildirim, J. Alloys Compd. 772, 388–398 (2019)CrossRef S.B. Guner, Y. Zalaoglu, T. Turgay, O. Ozyurt, A.T. Ulgen, M. Dogruer, G. Yildirim, J. Alloys Compd. 772, 388–398 (2019)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat A.T. Ulgen, T. Turgay, C. Terzioglu, G. Yildirim, M. Oz, J. Alloys Compd. 764, 755–766 (2018)CrossRef A.T. Ulgen, T. Turgay, C. Terzioglu, G. Yildirim, M. Oz, J. Alloys Compd. 764, 755–766 (2018)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat F.B. Azzouz, M. Zouaoui, K.D. Mani, M. Annabi, G.V. Tendeloo, M.B. Salem, Phys. C Supercond. 442, 13–19 (2006)CrossRef F.B. Azzouz, M. Zouaoui, K.D. Mani, M. Annabi, G.V. Tendeloo, M.B. Salem, Phys. C Supercond. 442, 13–19 (2006)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat N. Güçlü, U. Kölemen, O. Uzun, S. Çelebi, Phys. C Supercond. 433, 115–122 (2005)CrossRef N. Güçlü, U. Kölemen, O. Uzun, S. Çelebi, Phys. C Supercond. 433, 115–122 (2005)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat J.J. Roa, E. Jiménez-Piqué, X.G. Capdevila, M. Segarra, J. Eur. Ceram. Soc. 30, 1477–1482 (2010)CrossRef J.J. Roa, E. Jiménez-Piqué, X.G. Capdevila, M. Segarra, J. Eur. Ceram. Soc. 30, 1477–1482 (2010)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat A. Öztürk, I. Düzgün, S. Çelebi, J. Alloys Compd. 495, 104–107 (2010)CrossRef A. Öztürk, I. Düzgün, S. Çelebi, J. Alloys Compd. 495, 104–107 (2010)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat S. Dadras, S. Dehghani, M. Davoudiniya, S. Falahati, Mater. Chem. Phys. 193, 496–500 (2017)CrossRef S. Dadras, S. Dehghani, M. Davoudiniya, S. Falahati, Mater. Chem. Phys. 193, 496–500 (2017)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat D. Volochová, S. Piovarči, M. Radušovská, V. Antal, J. Kováč, K. Jurek, M. Jirsa, Phys. C Supercond. 494, 36–40 (2013)CrossRef D. Volochová, S. Piovarči, M. Radušovská, V. Antal, J. Kováč, K. Jurek, M. Jirsa, Phys. C Supercond. 494, 36–40 (2013)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat D. Volochova, K. Jurek, M. Radusovska, S. Piovarci, V. Antal, J. Kovac, M. Jirsa, P. Diko, Phys. C Supercond. 496, 14–17 (2014)CrossRef D. Volochova, K. Jurek, M. Radusovska, S. Piovarci, V. Antal, J. Kovac, M. Jirsa, P. Diko, Phys. C Supercond. 496, 14–17 (2014)CrossRef
16.
17.
18.
Zurück zum Zitat A. Aliabadi, Y. Akhavan Farshchi, M. Akhavan, Phys C Supercond 69, 2012–2014 (2009)CrossRef A. Aliabadi, Y. Akhavan Farshchi, M. Akhavan, Phys C Supercond 69, 2012–2014 (2009)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat M. Ahmadipour, M.F. Ain, Z.A. Ahma, J. Mater. Sci. 28, 12458–12466 (2017) M. Ahmadipour, M.F. Ain, Z.A. Ahma, J. Mater. Sci. 28, 12458–12466 (2017)
20.
Zurück zum Zitat L. Zhang, S. Du, Y. Liu, P. Zheng, X. Yuan, J. Huang, S. Guo, Micro. Nano Lett. 11, 147–157 (2016)CrossRef L. Zhang, S. Du, Y. Liu, P. Zheng, X. Yuan, J. Huang, S. Guo, Micro. Nano Lett. 11, 147–157 (2016)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat M. Ahmadipour, N.A. Rejab, M.F.A. Rahman, M.F. Ain, A. Ahmad, Ceram. Int. 44, 6904–6911 (2018)CrossRef M. Ahmadipour, N.A. Rejab, M.F.A. Rahman, M.F. Ain, A. Ahmad, Ceram. Int. 44, 6904–6911 (2018)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat C. Terzioglu, M. Yilmazlar, O. Ozturk, E. Yanmaz, Phys. C Supercond. 423, 119–126 (2005)CrossRef C. Terzioglu, M. Yilmazlar, O. Ozturk, E. Yanmaz, Phys. C Supercond. 423, 119–126 (2005)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat N.Y. Erwana, A.N. Jannah, N.A. Jamion, J. Acad. 6, 31–38 (2018) N.Y. Erwana, A.N. Jannah, N.A. Jamion, J. Acad. 6, 31–38 (2018)
24.
Zurück zum Zitat M.M. Dihom, A.H. Shaari, H. Baqiah, N.M. Al-Hada, C.S. Kien, R.S. Azis, M.M.A. Kechik, Z.A. Talib, R. Abd-Shukor, Results Phys. 7, 407–412 (2017)CrossRef M.M. Dihom, A.H. Shaari, H. Baqiah, N.M. Al-Hada, C.S. Kien, R.S. Azis, M.M.A. Kechik, Z.A. Talib, R. Abd-Shukor, Results Phys. 7, 407–412 (2017)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Y. Zalaoglu, F. Karaboga, C. Terzioglu, G. Yildirim, Ceram. Int. 43, 6836–6844 (2017)CrossRef Y. Zalaoglu, F. Karaboga, C. Terzioglu, G. Yildirim, Ceram. Int. 43, 6836–6844 (2017)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat N.K. Saritekin, M. Pakdil, G. Yildirim, M. Oz, T. Turgay, J. Mater. Sci. Electron. 27, 956–965 (2016)CrossRef N.K. Saritekin, M. Pakdil, G. Yildirim, M. Oz, T. Turgay, J. Mater. Sci. Electron. 27, 956–965 (2016)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat P.B. Allen, W.E. Pickett, H. Krakauer, Phys. Rev. B. 37, 7482–7490 (1988)CrossRef P.B. Allen, W.E. Pickett, H. Krakauer, Phys. Rev. B. 37, 7482–7490 (1988)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Y. Slimani, E. Hannachi, M.K.B. Salem, A. Hamrita, A. Varilci, W. Dachraoui, Phys. B 450, 7–15 (2014)CrossRef Y. Slimani, E. Hannachi, M.K.B. Salem, A. Hamrita, A. Varilci, W. Dachraoui, Phys. B 450, 7–15 (2014)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat S. Martin, M. Gurvitch, C.E. Rice, A.F. Hebard, P.L. Gammel, R.M. Fleming, A.T. Fiory, Phys. Rev. B. 39, 9611–9613 (1989)CrossRef S. Martin, M. Gurvitch, C.E. Rice, A.F. Hebard, P.L. Gammel, R.M. Fleming, A.T. Fiory, Phys. Rev. B. 39, 9611–9613 (1989)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat R. Shabna, P.M. Sarun, S. Vinu, U. Syamaprasad, J. Alloys Compd. 493, 11–16 (2010)CrossRef R. Shabna, P.M. Sarun, S. Vinu, U. Syamaprasad, J. Alloys Compd. 493, 11–16 (2010)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat D.M. Newns, P.C. Pattnaik, C.C. Tsuei, Phys. Rev. B. 43, 3075–3084 (1991)CrossRef D.M. Newns, P.C. Pattnaik, C.C. Tsuei, Phys. Rev. B. 43, 3075–3084 (1991)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat Y. Zalaoglu, G. Yildirim, C. Terzioglu, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 24, 239–247 (2013)CrossRef Y. Zalaoglu, G. Yildirim, C. Terzioglu, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 24, 239–247 (2013)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat B.D. Josephson, Possible new effects in superconductive tunnelling. Phys. Lett. 1, 251–253 (1962)CrossRef B.D. Josephson, Possible new effects in superconductive tunnelling. Phys. Lett. 1, 251–253 (1962)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat H. Miao, M. Meinesz, B. Czabaj, J. Parrell, S. Hong, U. B. Balachandran, K. Amm, D. Evans, E. Gregory, P. Lee, M. Osofsky, S. Pamidi, C. Park, J. Wu, M. Sumption. AIP Conference Proceedings, pp. 423–430 (2008) H. Miao, M. Meinesz, B. Czabaj, J. Parrell, S. Hong, U. B. Balachandran, K. Amm, D. Evans, E. Gregory, P. Lee, M. Osofsky, S. Pamidi, C. Park, J. Wu, M. Sumption. AIP Conference Proceedings, pp. 423–430 (2008)
35.
Zurück zum Zitat RK Werner Buckel, Superconductivity: Fundamentals and Applications, 2ndnd Revised edn. (Wiley-VCH, Weinheim, 2004)CrossRef RK Werner Buckel, Superconductivity: Fundamentals and Applications, 2ndnd Revised edn. (Wiley-VCH, Weinheim, 2004)CrossRef
36.
Zurück zum Zitat H.H. Xu, L. Cheng, S.B. Yan, D.J. Yu, L.S. Guo, X. Yao, J. Appl. Phys. 111, 103910 (2012)CrossRef H.H. Xu, L. Cheng, S.B. Yan, D.J. Yu, L.S. Guo, X. Yao, J. Appl. Phys. 111, 103910 (2012)CrossRef
37.
Zurück zum Zitat M.M. Ibrahim, S.M. Khalil, A.M. Ahmed, J. Phys. Chem. Solids. 61, 1553–1560 (2000)CrossRef M.M. Ibrahim, S.M. Khalil, A.M. Ahmed, J. Phys. Chem. Solids. 61, 1553–1560 (2000)CrossRef
38.
Zurück zum Zitat R. Awad, A. Abou-Aly, M.M.H.A. Gawad, I.-G. Eldeen, I. G-Eldeen. J. Supercond. Nov. Magn. 25, 739–745 (2012)CrossRef R. Awad, A. Abou-Aly, M.M.H.A. Gawad, I.-G. Eldeen, I. G-Eldeen. J. Supercond. Nov. Magn. 25, 739–745 (2012)CrossRef
39.
Zurück zum Zitat M. Dogruer, G. Yildirim, O. Ozturk, A. Varilci, N. Soylu, O. Gorur, C. Terzioglu, J. Mater. Sci. 24, 1264–1273 (2013) M. Dogruer, G. Yildirim, O. Ozturk, A. Varilci, N. Soylu, O. Gorur, C. Terzioglu, J. Mater. Sci. 24, 1264–1273 (2013)
40.
Zurück zum Zitat M.B. Turkoz, S. Nezir, O. Ozturk, E. Asikuzun, G. Yildirim, C. Terzioglu, A. Varilci, J. Mater. Sci. 24, 2414–2421 (2013) M.B. Turkoz, S. Nezir, O. Ozturk, E. Asikuzun, G. Yildirim, C. Terzioglu, A. Varilci, J. Mater. Sci. 24, 2414–2421 (2013)
42.
Zurück zum Zitat O. Ozturk, E. Asikuzun, S. Kaya, N.S. Koc, M. Erdem, J. Supercond. Nov. Magn. 30, 1161–1169 (2017)CrossRef O. Ozturk, E. Asikuzun, S. Kaya, N.S. Koc, M. Erdem, J. Supercond. Nov. Magn. 30, 1161–1169 (2017)CrossRef
Metadaten
Titel
Effect of Co/Cu partial replacement on fundamental features of Y-123 ceramics
verfasst von
Ozgur Ozturk
Abdul R. A. Nefrow
Fatih Bulut
Hakan Ada
Mustafa B. Turkoz
Gurcan Yildirim
Publikationsdatum
18.04.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 10/2020
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-020-03281-2

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