تحضير بطريقة محلول- هلام الطور فائق الناقلية Bi-2212 المطعم بعنصر التنغستن ودراسة خواصه البنيوية

Abstract

تركز هذا العمل على تحضير مركب فائق الناقلية ذو الصيغة الكيميائية Bi2Sr2CaCu2-XWX O8+d عند النسب (x = 0.00 ; 0.05 ; 0.10) باستعمال طريقة بيشيني المعدلة، والتي تُعد أحد فروع تقنية محلول–هلام، مع دراسة تأثير التطعيم بعنصر التنغستن على الخصائص البنيوية والمجهرية لهذا المركب. وقد اعتمد تشخيص العينات المحضرة على أربع تقنيات هي: التحليل الوزني الحراري TGA)) ، حيود الأشعة السينية (XRD)، مطيافية الأشعة تحت الحمراء (FTIR) والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM). بيّنت نتائج التحليل الوزني الحراري المراحل المتتالية لتفكك المادة العضوية، وساهمت في تحديد درجات الحرارة المناسبة لعمليتي الكلسنة، كما كشفت أن التطعيم بالتنغستن يؤدي إلى تأخر تشكل واستقرار الطور2212-Bi . أكدت نتائج مطيافية الأشعة تحت الحمراء اختفاء جميع الروابط العضوية بعد مرحلة التلبيد، مما يدل على اكتمال تشكل الطور البلوري. من جهة ثانية، أظهرت نتائج حيود الأشعة السينية أن الطور الغالب في جميع العينات هو الطور Bi-2212، مع وجود نسبة ضئيلة من طور 2201-Bi كطور ثانوي. كما كشفت نتيجة التحسين عن تغير في النظام البلوري من شبه الرباعي إلى المعيني القائم ابتداءً في المجال بين 0% و %5. أوضحت صور المجهر الإلكتروني الماسح أن العينات تملك بنية طبقية وأن حجمها يختلف حسب نسبة التطعيم.This work focused on the preparation of a superconducting compound with the chemical formula Bi2Sr2CaCu2-x)WxO(8+d) at concentrations of (x = 0; 5 and 10%) using the modified Pechini method, which is a branch of the Sol-Gel technique, and on the study of the effect of tungsten doping on the structural and microstructural properties of this compound. The characterization of the prepared samples relied on four techniques: Thermogravimetric Analysis (TGA), X-ray Diffraction (XRD), Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), and Scanning Electron Microscopy (SEM). The TGA results illustrated the successive stages of organic matter decomposition and contributed to determining the appropriate temperatures for the calcination processes. They also revealed that tungsten doping leads to a delay in the formation and stability of the Bi-2212 phase. FTIR spectroscopy results confirmed the disappearance of all organic bonds after the sintering stage, indicating the complete formation of the crystalline phase. On the other hand, XRD results showed that the predominant phase in all samples is the Bi-2212 phase, with a minor percentage of the Bi-2201 phase present as a secondary phase. Furthermore, the refinement results revealed a transition in the crystal system from Pseudo-tetragonal to orthorhombic starting within the range between 0% and 5%. SEM observations confirmed a layered microstructure, with grain size depending on the tungsten doping concentration.