Publication: Pnictide tipi bileşiklerin manyetik ve yapısal özellikleri
Abstract
PNICTIDE TİPİ BİLEŞİKLERİN MANYETİK VE YAPISAL ÖZELLİKLERİ Son yıllarda keşfedilen FeAs temelli süperilekenler temel araştırmada ve teknolojik yeniliklerde ümit verici yeni malzemeler olarak ortaya çıkmaktadır. Çok yakın yıllarda, oksijen içermeyen yeni tür süperiletken malzemeler bulunmuştur. Bu bileşikler, süperiletkenliğin anlaşılmasında belki de CuO içeren yüksek sıcaklık seramik malzemelerde süperiletkenliğe neden olan mekanizmaların anlaşılmasında yardımcı olacaktır. BaFe2As2 (122 bileşiklerinde) Ba, Fe veya As iyonlarının farklı elementlerle kısmen yer değiştirmesi, bu sistemlerde süperiletkenliğin ne zaman ve nasıl ortaya çıktığının anlaşılmasında birtakım yeni ve belirgin deneysel ipuçları elde etmemize izin vermektedir. Bu tür malzemelerden (Ba1-xKx)Fe2As2 bileşiğinde, antiferromanyetik düzenin tamamen ortadan kaldırıldığı hallerde süperiletkenlik geçiş sıcaklığı Tc = 38K’e kadar yükseltilebilmiştir. Bu sıcaklık, günümüze kadar, bu seride ulaşılabilen en yüksek süperiletkenlik geçiş sıcaklığı olarak bilinmektedir. Yukarıda sözünü ettiğimiz hem bu tür Fe/ As bileşiklerinde ve hem de manyetik olmayan bileşiklerde (Fe içermeyen) yapısal bir benzerlik vardır. Bu bileşikler BaAl4 tipi katmanlı tetragonal yapıya sahiptirler. Son sözünü ettiğimiz seri ise çok daha karmaşık kristal simetri türleri içermektedir. FeAs temelli malzemelerde süperiletkenliğin, Fe-As tabakalarının çok özel bir yapısal ve elektronik düzenin varlığından kaynaklandığına inanılmaktadır. Yani, bu tabakalar FeAs4 biriminde düzenli bir tetrahedron yapıda olduğunda veya Fe-As–Fe bağlar arasında 109.4˚ bir açı oluştuğunda Tc maksimum değerine ulaşmaktadır. Bu çalışmada bir seri 122-YFe2-xPtxSb2 ve 111/ 112-YFeSbx ve BaNi2As2 bileşikleri sentezlenmiştir. Manyetik karakterizasyon için mıknatıslanma (dc manyetik duygunluk), yapısal karakterizasyon için XRD ölçümleri yapılmıştır.
MAGNETIC AND SUTRUCTURAL PROPERTIES OF PNICTIDE TYPE COMPOUNDS The recently discovered FeAs-based superconductors are a new, promising set of materials for technological and basic research. Very recently, oxygen free new materials were discovered. These compounds may yield a better understanding of the superconducting state, perhaps even shedding light on the still-perplexing CuO-based high-Tc materials. The partial chemical substitution of either Ba, Fe, or As ions with a different element in BaFe2As2 (122-compounds) compounds have allowed for a systematic development of clear experimental rules for when and how superconductivity can be induced in this system. The maximum superconducting transition temperature, Tc = 38 K for (Ba1-xKx)Fe2As2 is obtained near the critical concentration where antiferromagnetic (AFM) ordering is completely suppressed. All these compounds including Fe/ As based superconductors as well as those with non-magnetic elements are structurally related to the tetragonal layered BaAl4-type structure, the latter ones form complicated modulated derivatives. It is believed that for iron arsenides the superconductivity is related to the specific structural and electronic conditions in the Fe-As layers, e.g. the Tc becomes maximum when FeAs4 units form a regular tetrahedron or when the Fe-As-Fe angle approaches 109.4˚ while for compounds with non-magnetic elements. We prepared a serie of 122-YFe2-xPtxSb2 (x=0.00, 0.01, 0.05), 111/ 112-YFeSbx (x=1.0, 1.2, 2.0) and BaNi2As2 compounds. We used magnetization (dc susceptibility measurements) measurements techniques for magnetic characterization and XRD for structural characterization.
MAGNETIC AND SUTRUCTURAL PROPERTIES OF PNICTIDE TYPE COMPOUNDS The recently discovered FeAs-based superconductors are a new, promising set of materials for technological and basic research. Very recently, oxygen free new materials were discovered. These compounds may yield a better understanding of the superconducting state, perhaps even shedding light on the still-perplexing CuO-based high-Tc materials. The partial chemical substitution of either Ba, Fe, or As ions with a different element in BaFe2As2 (122-compounds) compounds have allowed for a systematic development of clear experimental rules for when and how superconductivity can be induced in this system. The maximum superconducting transition temperature, Tc = 38 K for (Ba1-xKx)Fe2As2 is obtained near the critical concentration where antiferromagnetic (AFM) ordering is completely suppressed. All these compounds including Fe/ As based superconductors as well as those with non-magnetic elements are structurally related to the tetragonal layered BaAl4-type structure, the latter ones form complicated modulated derivatives. It is believed that for iron arsenides the superconductivity is related to the specific structural and electronic conditions in the Fe-As layers, e.g. the Tc becomes maximum when FeAs4 units form a regular tetrahedron or when the Fe-As-Fe angle approaches 109.4˚ while for compounds with non-magnetic elements. We prepared a serie of 122-YFe2-xPtxSb2 (x=0.00, 0.01, 0.05), 111/ 112-YFeSbx (x=1.0, 1.2, 2.0) and BaNi2As2 compounds. We used magnetization (dc susceptibility measurements) measurements techniques for magnetic characterization and XRD for structural characterization.