Submitted by Danielle Karla Martins Silva (danielle.martins@ufpe.br) on 2015-03-12T14:44:36Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Lucas Fantini de Lima.pdf: 4426563 bytes, checksum: 5db8012c53db827acee2d5b63db1d613 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T14:44:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Lucas Fantini de Lima.pdf: 4426563 bytes, checksum: 5db8012c53db827acee2d5b63db1d613 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / CNPq ; FACEPE / No final da década de 1990, com o aperfeiçoamento das técnicas de fabricação de filmes finos nanoestruturados, houve vários estudos que procuraram entender a dinâmica de vórtices e suas características. Esses sistemas normalmente compreendem uma rede regular de buracos ou inclusões magnéticas, que atuam como armadilhas para os vórtices, fornecendo potenciais periódicos de ancoragem. Por esta razão, vórtices em supercondutores nanoestruturados apresentam vários fenômenos interessantes que não podem ser encontrados em filmes contínuos. Possivelmente o exemplo mais marcante é o efeito de matching devido à comensurabilidade entre a rede de vórtice e a rede de ancoragem artificial. A depender das condições impostas ao sistema (temperatura, campo magnético aplicado, corrente de transporte aplicada e os parâmetros da rede de ancoragem) os vórtices se organizarão de maneiras distintas e isso irá, obviamente, traduzir-se em diferentes respostas macroscópicas. Nos chamados campos de matching (B = nB1, onde n é um inteiro e B1 é a densidade de fluxo magnético correspondente a um vórtice por célula unitária) os vórtices sentem mais o potencial de ancoragem e isto aparece experimentalmente como um aumento na corrente crítica (medida estática) ou uma atenuação na mobilidade dos vórtices (medida dinâmica). Acredita-se amplamente que as características observadas nas medidas estáticas e dinâmicas estão correlacionadas de forma que pode-se usar medidas de magnetotrasporte para inferir sobre as propriedades da comensurabilidade estática da rede de vórtice nos filmes nanoestruturados. Nesta dissertação, estudaremos experimentalmente as propriedades dinâmicas dos vórtices em um filme fino amorfo de MoGe com uma rede regular quadrada de antidos (buracos). A amostra foi fabricada por litografia eletrônica e deposição por laser pulsado na Universidade de Leuven, Bélgica. Foram feitas várias medidas de magnetorresistência nessa amostra usando voltímetros e fontes de corrente altamente sensíveis. Estes foram conectados ao equipamento comercial PPMS (Physical Properties Measurement System, da Quantum Design), usado como ambiente criogênico, através de uma caixa adaptadora confeccionada nos nossos laboratórios. As medidas são controladas por um computador através de uma rotina escrita pelo software de automação LabView. As curvas de magnetorresistência para diferentes valores de temperatura exibem uma série de características em diferentes campos de matching, como esperado do fenômeno de comensurabilidade estudado em trabalhos anteriores. Entretanto, para o sexto campo de matching, a forma característica da curva de magnetorresistência está ausente para todos os valores de temperatura. Seguindo um modelo baseado em configurações estáticas de vórtices em redes regulares de antidots, uma atenuação no efeito de matching é esperada para o terceiro campo de matching, devido aos parâmetros geométricos da nossa amostra. De fato, foi observada uma atenuação em B = 3B1. Entretanto, o modelo falha em explicar a ausência do efeito de matching em B = 6B1 encontrado nas nossas medidas. É proposto que vórtices em movimento na presença de um potencial de ancoragem periódico podem apresentar efeitos de comensurabilidade ligeiramente diferentes daqueles que ocorrem na situação estática porque a rede de vórtice que se move interage efetivamente com um potencial de ancoragem dependente do tempo.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-02-15T13:24:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Mestrado_FaniaCM.pdf: 2231632 bytes, checksum: bb26fa0342704fd41ad5ba76719deac0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T13:24:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Mestrado_FaniaCM.pdf: 2231632 bytes, checksum: bb26fa0342704fd41ad5ba76719deac0 (MD5) Previous issue date: 2015-06-30 / FACEPE / Recentes progressos na fabrica¸c˜ao de nanoestruturas fornecem a possibilidade de produzir filmes finos que contenham defeitos artificiais como s´ıtios de aprisionamento com tamanho, geometria e disposi¸c˜ao espacial bem definidas. O estudo dessa introdu¸c˜ao de um arranjo regulardedefeitosemfilmesfinossupercondutoresdotipoIItemsidoativamentedesenvolvido desde o ponto de vista te´orico e experimental, por um lado pela riqueza de comportamentos est´aticos e dinˆamicos que apresenta e, por outro, pela compreens˜ao dos mecanismos para estabilizareancorararededev´orticescontraasfor¸casmotorasexternas. Umdosfenˆomenos mais not´aveis destes sistemas ´e chamado efeito matching, o qual ocorre quando o n´umero de v´ortices ´e um m´ultiplo inteiro do n´umero dos centros de aprisionamento, sendo observados picos na corrente cr´ıtica (resposta est´atica) ou atenua¸c˜oes na mobilidade dos v´ortices (resposta dinˆamica) nos valores de campo onde esta condi¸c˜ao ´e satisfeita. Nesses campos comensur´aveis, os v´ortices podem formar uma rede altamente ordenada onde as intera¸c˜oes v´ortice-v´ortice que reduzem o ancoramento efetivo s˜ao minimizadas. Usando simula¸c˜oes dedinˆamicamolecular,analisamosasconfigura¸c˜oesdosv´orticeseosefeitosdepinning artificialnadinˆamicadev´orticesemumfilmefinosupercondutordotipoII,comumadistribui¸c˜ao peri´odica de centros de pinning. A dinˆamica de v´ortices e suas configura¸c˜oes estruturais, foram simuladas usando o algoritmo de dinˆamica de Langevin. As intera¸c˜oes entre v´ortices foram modeladas dentro da aproxima¸c˜ao de London com condi¸c˜oes de contorno peri´odicas. Na parte inicial do estudo, calculamos as configura¸c˜oes de equil´ıbrio para a rede de v´ortices, encontrando resultados similares aos estudados em trabalhos anteriores. Inclusive, observamos em nossas simula¸c˜oes que o n´umero de satura¸c˜ao dos centros de ancoragem, i.e. o n´umero m´aximo de v´ortices aprisionados por cada centro, ´e fun¸c˜ao do campo externo. de aprisionamento. Esse estudo revela que os tipos de comensurabilidades encontradas nesse problema dinˆamico s˜ao, em geral, diferentes daqueles encontrados no problema est´atico. Portanto, a pr´atica usual na literatura de se inferir sobre as configura¸c˜oes est´aticas dos v´ortices a partir de medidas de magnetorresistˆencia deve ser revista. / Recent progress in manufacturing of nanostructures provides the possibility to produce thin films containing artificial defects as pinning sites with well-defined size, geometry and spatial arrangement. The study of the introduction of a regular arrangement of defects in type II superconducting thinfilmshasbeenactivelydevelopedfromatheoreticalandexperimentalpointofview,ononeside due to the richness of static and dynamic behaviors that it presents and, second, by understanding themechanismstostabilizeandanchorthenetworkofvorticesagainstexternaldrivingforces. One ofthemostremarkablephenomenaofthesesystemsiscalledmatching effectwhichoccurswhenthe number of vortices is a multiple integer of the number of pinning centers, with peaks observed in the cr´ıtical current (static response) or the attenuation of the vortices mobility (dynamic response) values in field where this condition is satisfied. These measurable fields, the vortices can form a highly ordered network where the vortex-vortex interactions that reduce the effective anchoring are minimized. Using molecular dynamics simulations, we analyzed the settings of the vortices and the effects of artificial pinning at the dynamics of vortices in a type II superconducting thin film with a periodic distribution of pinning centers. The dynamics of vortices and their structural configurations were simulated using the Langevin dynamics algorithm. hm. The interactions between vortices were modeled using London’s approach with periodic boundary conditions. In the early part of the study, we calculated the balance settings for the vortex network, finding results similar to those studied in previous works. In fact, we observed in our simulations that the number of saturation of the anchoring centers, i.e. the maximum number of vortices trapped by each center, is a function of the external field. This result had already been predicted in calculations performed within the Ginzburg-Landau formalism. Here, we show that the same effect can be reproduced at the London scheme. In the second part of the study, we analyzed the dynamics when an external force is applied in the longitudinal direction relative to the symmetry of the network of traps. We show that this system displays dynamic commensurability effects when the settings of the vortices coincide with the periodicity of the arrangement, through the magnetoresistance curves that have a number of features in the different fields of matching. Certain field values, it falls in tension are absent due to the particular configuration of vortices and the interaction between interstitial vortices with the vortices occupying the pinning centers. This study shows that the types of measurability found in this dynamic problem are generally different from those found in the static problem. Therefore, the usual practice in the literature to infer the static settings of vortices from magnetoresistance measures should be reviewed.