آستانه‌ی ابعادی تشکیل نواحی دوقلویی در میکرونانو ذرات نمونه ابررسانای Yba2cu3o7-X

دوقلویی یکی از سازوکار های اصلی تغییر شکل ناکشسان در بلور هاست که ویژگی های مربوط به آن از مسائل مهم در علم مواد بشمار می رود. ثابت شده است که مرزهای دوقلویی مراکز قوی میخکوبی شار درybco هستند که موجب افزایش چگالی جریان بحرانی می شوند. نانو ذرات و نمونه حجمی ابررسانای دمای بالا (ybco) yba2cu3o7x با استفاده از روش حالت جامد تهیه و ریز ساختار آن ها با استفاده از روش پالایش ریتولد و نمودارهای ویلیامسون-هال بررسی شدند. در این پژوهش، مقیاس طول بحرانی برای تشکیل نواحی دوقلویی حدود 225 نانومتر برآورد شد که تا این حد سیستم هنوز انرژی لازم برای تشکیل دوقلوها را دارد و در غیر این صورت سیستم انرژی را به صورت کرنش کشسان در خود نگه می دارد. پودر نانوذرات به دست آمدهybco دارای دانه های بسیار ریز با اندازه حدود چند ده نانومتر است. نتایج برآمده از نمودارهای ویلیامسون-هال نشان دهنده ی حضور نواحی دوقلویی در نمونه ی حجمی است، در حالی که نانوذرات سنتز شده بدلیل کوچکتر بودن اندازه ی دانه ها، فاقد نواحی دوقلویی هستند که با محاسبات انجام شده همخوانی دارد. تحلیل دقیق چگونگی تشکیل نواحی دوقلویی و کنترل ابعاد آن ها طی ساخت نمونه های ybco می تواند به بهبود جریان بحرانی و در نتیجه افزایش بهره وری صنعتی نمونه ها بیانجامد.

Threshold of the twin boundaries in micro-nanoparticles of YBa2Cu3O7-x superconductor

Twinning is one of the main mechanisms of plastic deformation in crystals and its effect on the empirical properties has been important in materials science. Twin boundaries have been proved to be effective flux pinning centers in YBCO that increasing the critical current density. Hightemperature superconductor YBa2Cu3O7x (YBCO) nanoparticles were prepared by solid state alloying method. The phase formation and microstructure of the bulk and nano powders of YBCO were studied, using Rietveld refinement and Williamson ndash;Hall (W ndash;H) analysis. We estimated the critical length scale around 250 nm when it will be still energetic to create twins instead of remaining elastically strained and twin less. The synthesis YBCO powder has very small grains with the size about a few (3040) nano meters. The microstructure analysis shows that the obtained YBCO powders have very fine grains with a size around several tens of nanometers. Twin boundaries did not observe in YBCO nanocrystalites. Therefore, designing of twin microstructure and effective control of the particles size in YBCO, has an effect directly on the critical current density of the samples that are important for its commercial exploitation.