الخصائص التركيبية والمجهرية وخصائص الموصلية الفائقة لسيراميك YBa2 Cu3 O7- δ المستبدل بالسيليكون

الملخص

تتناول هذه الدراسة تأثير استبدال السيليكون (Si) على البنية المجهرية وخصائص الموصلية الفائقة للمركب YBa2 Cu3 O7-δ ذي درجة الحرارة العالية، بنسب استبدال تتراوح من x = 0.00 إلى x = 0.03. تم تحضير العينات باستخدام طريقة تفاعل الحالة الصلبة التقليدية، وجرى فحص الخصائص المورفولوجية والمجهرية باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM). تشير النتائج إلى أنه بينما تُظهر العينة النقية (x = 0.00) حبيبات مستطيلة الشكل متراصة في اتجاهات مفضلة، فإن العينات المستبدلة بالسيليكون تميل إلى انخفاض حجم الحبيبات، حيث وُجد أن متوسط الحجم أقل من 2 ميكرومتر لجميع التراكيب. علاوة على ذلك، كشفت البنية المجهرية للعينات المستبدلة عن درجة أعلى من عدم الانتظام في أشكال الحبيبات، مع زيادة في الفجوات والمسامية عند تركيزات السيليكون العالية، مما قلل من الترابط بين الحبيبات بشكل ملحوظ. وعلى الرغم من أن الدراسة تسلط الضوء على التغيرات المورفولوجية، فإن هذه التعديلات الهيكلية تعد حاسمة لفهم سلوك الموصلية الفائقة، حيث تؤثر بشكل مباشر على كثافة التيار الحرج والأداء العام للمادة. تشير النتائج إلى أن استبدال السيليكون يؤثر على آلية نمو الحبيبات وكثافة نظام YBa2 Cu3 O7-δ ، مما يؤكد أهمية تحسين معايير المعالجة للحفاظ على أداء الموصلية الفائقة في السيراميك متعدد البلورات.