Estabiliza y analiza la muestra S1=[YSr2 {Cu2.79 (SO4)0.21}O6.16] que es antiferromagnética (AF). Hace un dopaje de Sr2+ en el sitio del Y3+, y agrega una cantidad apropiada de sulfato en reemplazo del Cu (1) obtiene el mismo grupo espacial y mantiene sus parámetros de red convirtiéndose en la muestra S2=[[Y0.84Sr0.16]Sr2{Cu2.78 (SO4)0.22}O6.12] que es superconductora (SC) con una temperatura crítica de 13.6 K. / Tesis

La superconductividad es el fenómeno que se da en algunos materiales metálicos y cerámicos. Se caracteriza por tener resistencia cero y ser diamagnéticos puros, presentándose a temperaturas menores a la temperatura critica. Existen dos tendencias principales para el estudio de los superconductores, teoría BCS y el método de ondas de espin. La razón del presente trabajo es analizar los cerámicos YBa2Cu3O7 (Y123) y YBa2Cu4O8 (Y124) en el estado fundamental (T igual a 0), paramagnético con el programa TB-LMTO-ASA y en forma complementaria, el programa “Augmented Spherical Wave” (ASW). Específicamente, se presentan cálculos de las bandas de energía, densidad de estados, densidad de carga total y parcial, la función de localización electrónica y la energía total. Adicionalmente se ha calculado la transferencia de carga entre los diferentes orbitales sobrelapados; calculo que no se ha encontrado en la literatura. Con el paquete ASW se calcula la COOP y COHP, que son la cantidad y energía de los estados híbridos bonding-antibonding. Con estos cálculos se intenta obtener información sobre el mecanismo de interacción y las condiciones que llevan a estos sistemas a un estado superconductor. La estructura de Y123 parte de un apilamiento de celdas perovskitas triple del tipo ABO3 con deficiencia de átomos de oxigeno, en donde se forma los planos CU2O en los limites de la celda central, siendo estos los responsables de las propiedades superconductoras, existiendo además cadenas de CuO. La estructura Y124 consiste en 2 celdas de Y123 aumentando su longitud en el eje c y en donde una de estas celdas es desplazado por ½ b del parámetro de red. / -- The superconductivity is the phenomenon that occurs in some metals and ceramic materials. It is characterized by zero resistance and pure diamagnetism, appearing at temperatures below the critical temperature. There are two major trends for the study of superconductors, BCS theory and the method of spin waves. The reason of this study is to analyze the ceramics YBa2Cu3O7 (Y123) and YBa2Cu4O8 (Y124) in the paramagnetic ground state (T igual a 0), with the computer program TB-LMTO-ASA and in a complementary manner, with the "Augmented Spherical Wave" (ASW) package. In detail, calculations of the electronic energy bands, full and partial density of states, electronic localization function and electronic total energy are presented. Additionally charge transfer between overlapping orbitals has been calculated, calculation that has not been found in the literature. With the package ASW the COOP and COHP was calculated, which are the amount of energy between the bonding and antibonding hybrids. With these calculations we are trying to obtain information on the mechanism of interaction and the conditions that lead in these systems to a superconducting state. The structure of Y123 parts from a stack of triple perovskite cells of the type ABO3 with a defficiency of oxygen atoms, which form the planes CuO2 in the limits of the central cell, and which are responsible for the superconducting properties. In addition there exist CuO chains. The structure of Y124 consists of two Y123 cells with increasing length in the c-axes, where one of these cells is moved by ½ of the parameter b. / Tesis

La superconductividad es el fenómeno que se da en algunos materiales metálicos y cerámicos. Se caracteriza por tener resistencia cero y ser diamagnéticos puros, presentándose a temperaturas menores a la temperatura critica. Existen dos tendencias principales para el estudio de los superconductores, teoría BCS y el método de ondas de espin. La razón del presente trabajo es analizar los cerámicos YBa2Cu3O7 (Y123) y YBa2Cu4O8 (Y124) en el estado fundamental (T igual a 0), paramagnético con el programa TB-LMTO-ASA y en forma complementaria, el programa “Augmented Spherical Wave” (ASW). Específicamente, se presentan cálculos de las bandas de energía, densidad de estados, densidad de carga total y parcial, la función de localización electrónica y la energía total. Adicionalmente se ha calculado la transferencia de carga entre los diferentes orbitales sobrelapados; calculo que no se ha encontrado en la literatura. Con el paquete ASW se calcula la COOP y COHP, que son la cantidad y energía de los estados híbridos bonding-antibonding. Con estos cálculos se intenta obtener información sobre el mecanismo de interacción y las condiciones que llevan a estos sistemas a un estado superconductor. La estructura de Y123 parte de un apilamiento de celdas perovskitas triple del tipo ABO3 con deficiencia de átomos de oxigeno, en donde se forma los planos CU2O en los limites de la celda central, siendo estos los responsables de las propiedades superconductoras, existiendo además cadenas de CuO. La estructura Y124 consiste en 2 celdas de Y123 aumentando su longitud en el eje c y en donde una de estas celdas es desplazado por ½ b del parámetro de red. / The superconductivity is the phenomenon that occurs in some metals and ceramic materials. It is characterized by zero resistance and pure diamagnetism, appearing at temperatures below the critical temperature. There are two major trends for the study of superconductors, BCS theory and the method of spin waves. The reason of this study is to analyze the ceramics YBa2Cu3O7 (Y123) and YBa2Cu4O8 (Y124) in the paramagnetic ground state (T igual a 0), with the computer program TB-LMTO-ASA and in a complementary manner, with the "Augmented Spherical Wave" (ASW) package. In detail, calculations of the electronic energy bands, full and partial density of states, electronic localization function and electronic total energy are presented. Additionally charge transfer between overlapping orbitals has been calculated, calculation that has not been found in the literature. With the package ASW the COOP and COHP was calculated, which are the amount of energy between the bonding and antibonding hybrids. With these calculations we are trying to obtain information on the mechanism of interaction and the conditions that lead in these systems to a superconducting state. The structure of Y123 parts from a stack of triple perovskite cells of the type ABO3 with a defficiency of oxygen atoms, which form the planes CuO2 in the limits of the central cell, and which are responsible for the superconducting properties. In addition there exist CuO chains. The structure of Y124 consists of two Y123 cells with increasing length in the c-axes, where one of these cells is moved by ½ of the parameter b.

Presenta el estudio de las propiedades estructurales y electrónicas del superconductor [Y0.8Ca0.2](Ba0.5Sr0.5) 2Cu3O7−δ. Este compuesto es una variante del superconductor tradicional YBa2Cu3O7−δ y se obtiene de dopar las posiciones de los elementos Y y Ba con Ca y Sr respectivamente. Debido a que el YBa2Cu3O7−δ es uno de los superconductores más estudiados, el análisis de las propiedades del compuesto fue más profundo gracias a la basta información que se encuentra en la literatura sobre el YBa2Cu3O7−δ. El compuesto [Y0.8Ca0.2](Ba0.5Sr0.5) 2Cu3O7−δ fue preparado por el método Sol-Gel, un método químico más barato que el método físico de Reacción de Estado Sólido (RES) para la preparación de superconductores. El método Sol-Gel reduce las impurezas o fases secundarias, además de necesitar solo dos tratamientos térmicos para obtener el compuesto superconductor. Se preparará una muestra de YBa2Cu3O7−δ y una de [Y0.8Ca0.2] (Ba0.5Sr0.5) 2Cu3O7−δ para poder comparar los resultados que obtengamos de cada una de las muestras. La estructura cristalina de las muestras se estudió mediante la técnica de Difracción de rayos-X (DRX), mientras que la estructura electrónica se estudió mediante la técnica de Espectroscopía de Fotoemisión de rayos X (XPS) tomándose medidas a temperatura ambiente (estado normal) y a 30 K (estado superconductor) para ambas muestras. Ambas técnicas fueron apoyadas por el método de Refinamiento Rietveld, el cual nos proporcionará tanto los parámetros cristalográficos como el diagrama de densidad electrónica. Los resultados obtenidos mostraron que la estructura cristalina de nuestro superconductor cambiaba de ortogonal a tetragonal con respecto a la del YBa2Cu3O7−δ debido a las incorporaciones de los elementos Ca y Sr al compuesto base, también se observó muchas variaciones en los parámetros de red del compuesto. En el análisis de la estructura electrónica se reveló la existencia de los 3 estados de oxidación del cobre presentes en nuestro compuesto, Cu1+, Cu2+ y Cu3+. Además, se comprobó la existencia de la hibridización Cu3d-O2p. Por último, el diagrama de densidad electrónica corrobora el mayor comportamiento metálico del compuesto con respecto al YBa2Cu3O7−δ. / Tesis

Presentamos los estudios no destuctivos realizados sobre cintas cuperconductoras y capas de YBCO crecidas por la técnica de MOD-TFA mediante la espectroscopía micro-Raman, complementados por otras técnicas tales como XRD, SEM, TEM, resistividad y densidad de corriente crítica. Determinamos cuantitativamente el grado de textura uniaxial y biaxial de las cintas superconductoras de YBCO e investigamos aspectos tales como la orientación del cristal, uniformidad, fases secundarias, impurezas, contenido de oxígeno y defectos de las capas crecidas mediante MOD-TFA, basados en las reglas de seleccción específicas para el YBCO y los experimentos de dispersión Raman polarizada. Además, hemos estudiado los principales parámetros de crecimiento y su relevancia en la microestructura final y en las propiedades superconductoras. Finalmente, estudiamos el rol de la fases intermedias en los mecanismos de nucleación y crecimiento del YBCO. / We present the non-destructive studies on coated conductors and YBCO TFA-MOD films by micro-Raman spectroscopy complemented by other techniques such as XRD, SEM, TEM, resistiviy and critical current density. We determined quantitatively the degree of uniaxial and biaxial texture of YBCO coated conductors and investigated aspects like crystal orientation, uniformity, secondary phases, impurities, oxygen content and defects of TFA-MOD grown films based on the specific Raman selection rules for YBCO and polarized Raman scattering experiments. Moreover, we have studied the main YBCO TFA growth parameters and their relevance in the final microstructure and superconducting properties. Finally, we studied the role of the intermediate phases on the mechanism of YBCO nucleation and growth.

La presente tesis doctoral trata sobre recientes contribuciones en el contexto de super uidos holográ cos. Esto signi ca intentar preguntar y responder cuestiones relevantes acerca de super uidos fuertemente acoplados en el contexto de la conjetura de AdS/CFT. Siendo así, investigamos agujeros negros cargado y campos en un espacio asintóticamente AdS que consideramos buenos candidatos a duales gravitatorios de un super uido. Luego usando el diccionario holográ co vemos qué fenomenología obtenemos para los material que viven en el borde de AdS y esperamos que dicha fenomenología sea relevante. La tesis se organiza de la siguiente manera: Como toda tesis, comienza con una breve introducción al tema, donde se explican conceptos básicos de la conjetura de Maldacena y el Diccionario escrito por Gubser, Klebanov, Polyakov y Witten. Además en dicha introducción se habla sobre algunos de los desafíos actuales en el contexto de materia condensada y sobre cómo la holografía podría ayudar a superar algunos de estos desafíos. Luego se procede a narrar las contribuciones originales del autor al tema, que resumiremos a continuación. En el capítulo 2 se comenta el trabajo fundacional en el tema, por Hartnoll, Herzog y Horowitz para luego ir un paso más allá y estudiar el caso desordenado. El desorden se logra mediante considerando un potencial químico con una dependencia espacial aleatoria. Luego en el capítulo 3 se estudia la Entropía de entrelazamiento de un modelo con parámetro de orden vectorial. Extensión natural de estos dos modelos, imaginamos un super uido holográ co con simetría U(2), que nos acompañará desde el capítulo 4 en adelante. De este último modelo estudiaremos conductividades, modos quasinormales, y su comportamiento ante otras fuentes externas, como la velocidad o un segundo potencial químico.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Expone la fabricación de películas superconductoras YBa2Cu3O7 (YBCO) mediante el método de deposición de solución química (DSQ) sobre el sustrato monocristalino SrTiO3 [100]; dicho sustrato posibilitó un crecimiento de la película en forma preferencial en la dirección del eje-c. Se fabricaron tres películas utilizando las temperaturas de sinterizado de: 820 oC, 840 oC y 860 oC. El segundo objetivo es caracterizar las películas superconductoras por medio de imágenes ópticas, DRX y medidas de momento magnético vs la temperatura. La preparación de la solución química, se realizo por el método de precipitación de partículas siguiendo la ruta del método Sol-Gel, para esto, se utilizaron acetatos de ytrio, bario y cobre, las cuales fueron precipitadas en ácido oxálico. Se obtuvo la formación de los oxalatos de Y, Ba y Cu en fase de precipitación coloidal. Para la DSQ de dichos oxalatos en los sustratos se utilizó una Pipeta de Fisher. Posteriormente las películas depositadas fueron sometidas individualmente a tratamiento térmico, para esto se siguieron las siguientes etapas: precursor, calcinado y sintetizado. Obteniendo así una película de YBCO deposita sobre el sustrato SrTiO3. La observación de las imágenes ópticas, con un aumento de X100, mostro la morfología superficial de las películas, se obtuvo una deposición no homogénea con grietas típicas de las cerámicas sometidas a grandes esfuerzos, granos con orientación en el eje-c. Obteniéndose una mejor morfología superficial en la imagen tomada a la muestra prepara a la temperatura de 860 oC. El análisis de la DRX muestra claramente los picos del sustrato SrTiO3, en las direcciones (100) (200) y (300), estos picos se repetirán en todos las muestras. También confirma el crecimiento epitaxial preferencial (00l) de los cristalitos del YBCO; son claramente apreciables picos correspondientes al YBCO en las direcciones (002), (003), (004), (005), (006), (007), además se observo la presencia de otras fases como Y2O3, Y2BaCuO5, BaCuO2, Cu2BaO2, además se observa un mayor grado de epitaxia en la muestra preparada a la temperatura de 860 oC. Los resultados de las medidas del momento magnéticas en procesos Zero Field Cooling (ZFC) y Field Cooling (FC) vs. la temperatura, confirmaron la fabricación películas superconductoras con temperatura crítica superconductora de 90 K, para las tres muestras. / Tesis

Tesis por compendio / [EN] The dimensionality of the system plays a decisive role in the behavior of the electronic dynamics of interacting electrons. In particular, the quasi-2D dimensionality is responsible for the unusual behavior observed in graphene-like materials and layered van-der-Waal systems. Moreover, such effects are also observed for superconducting materials of high critical temperature, even in the normal state, due to their low-dimensionality. The experimental study of graphene triggered a growing attention to respective electronic properties, because the honeycomb lattice defines a band structure with two nodal points in the Brillouin zone which determines a relativistic Dirac-type electronic dynamics. Within a theoretical framework, many properties of single-layer graphene have been studied to allow further characterization of this material. These properties are unconventional due to the unique band structure of graphene, which is described in terms of Dirac fermions, creating links with certain theories of particle physics. In fact, several theoretical groups have employed phenomenological models inspired in quantum cromodynamics (i.e. Nambu-Jona Lassino and Gross-Neveu models) applied to the study of graphene properties. These properties are responsible for the unusual phenomena, such as the fractional Hall effect, which allows the possibility for magnetic catalysis of an excitonic gap, ferromagnetism and superconductivity. The research of high critical temperature superconductors with impurity centers is significant for understanding the underlying physics of such disordered systems. While the cuprate family present insulating properties in the pristine state, the undoped iron pnictides (i.e. LaOFeAs) show a semi-metallic behavior. Inspite these diferences, both compounds are layered structures, where the superconducting state is supported by a quasi-2D square lattice. While for iron pnictides this state is formed by the FeAs layer, the cuprate superconducting state is formed by the CuO layer. The current work focuses on the theoretical study of the structural, electronic and optical properties of graphene-type materials, such as bilayer graphene; and also of s- and d-wave superconductors, more specifically iron pnictides and cuprates, respectively. Furthermore, disordered systems will be focused upon since these (quasi-)2D systems are quite sensitive to disorder. Such properties have major importance for technological device applications, as can be observed in the increasing technological fields of high temperature superconductores and electronic devices. The type of perturbations applied to the systems of interest are chemical impurities and/or external electric bias, and these show variations of the electronic and optical properties when compared to the pristine systems. / [ES] La dimensionalidad de un sistema juega un papel fundamental en la conducta de la dinámica de los electrones que interactúan. En particular, la dimensionalidad cuasi-2D es responsable del comportamiento inusual observado en materiales de tipo grafeno y sistemas laminares basados en enlaces de tipo van der Waals. Además, estos efectos también se observan en materiales superconductores de alta temperatura crítica, incluso en el estado normal, debido a su baja dimensionalidad. El estudio experimental del grafeno provocó una atención creciente a sus propie-dades electrónicas, porque su estructura en forma de panal de abejas da lugar a una estructura de bandas con dos puntos nodales en la zona de Brillouin que determina una dinámica electrónica relativista de tipo Dirac. En el plano teórico, muchas propiedades del grafeno de una sola capa se han estudiado para permitir una mayor caracterización de este material. Estas propiedades son poco convencionales debido a la singular estructura de bandas del grafeno, que se describe en términos de fermiones de Dirac, lo que crea vínculos con ciertas teorías de la física de partículas. De hecho, varios grupos teóricos han empleado modelos fenomenológicos inspirados en la cromodinámica cuántica (es decir, los modelos Nambu-Jona Lassino y Gross-Neveu) aplicados al estudio de las propiedades del grafeno. Estas propiedades son responsables de inusuales fenómenos, como el efecto Hall fraccionario, que permite la posibilidad de catálisis magnética de un gap excitónico, ferromagnetismo y superconductividad. La investigación de superconductores de alta temperatura crítica con centros de impurezas es importante para comprender la física subyacente de tales sistemas desordenados. Mientras que la familia de los cupratos presenta propiedades aislantes en estado prístino, los pnictogenuros de hierro sin dopar (es decir, LaOFeAs) muestran un comportamiento semimetálico. A pesar de estas diferencias, ambos compuestos son estructuras en capas, donde el estado superconductor está respaldado por una red cuadrada cuasi-2D. Mientras que para los pnictogenuros de hierro este estado está formado por la capa de FeAs, el estado superconductor de cuprato está formado por la capa de CuO. El presente trabajo se centra en el estudio teórico de las propiedades estructurales, electrónicas y ópticas de los materiales de tipo grafeno, como el grafeno bicapa; y también de superconductores de ondas s y d, más específicamente pnictogenuros y cupratos de hierro, respectivamente. Además, se hace hincapié en sistemas desordenados ya que estos sistemas (cuasi-)2D son bastante sensibles al desorden. Tales propiedades tienen gran importancia para aplicaciones de dispositivos tecnológicos, como se puede observar en la creciente tecnología campos de tensiotrónica y espintrónica. El tipo de perturbaciones aplicadas a los sistemas de interés son las impurezas químicas y campos eléctricos externos. Estas perturbaciones producen variaciones de las propiedades electrónicas y ópticas cuando se comparan con los sistemas prístinos. / [CAT] La dimensionalitat d'un sistema juga un paper fonamental en la conducta de la dinámica dels electrons que interactúen. En particular, la dimensionalitat cuasi-2D és responsable del comportament inusual observat a materials de tipus grafè i sistemes laminars basats en enllaços de tipus van der Waals. A més a més, aquestos efectes també s'observen a materials superconductors d'alta temperatura crítica, inclús al seu estat normal, degut a la seua baixa dimensionalitat. L'estudi experimental del grafè va produir una atenció creixent a les seues propietats electròniques, perque la seua estructura en forma de panal d'abelles dona lloc a una estructura de bandes amb dos punts nodals a la zona de Brillouin que determinen una dinámica electrónica relativista de tipus Dirac. Al planol teòric, moltes propietats del grafè d'una sola capa s'han estudiat per a permetre una major caracterizació d'aquest material. Aquestes propietat són poc convencionals degut a la singular estructura de bandes del grafè, que es descriu mitjançant fermions de Dirac. Aquestos fermions permeten establir víncles amb certes teories de la física de particles. De fet, alguns grups teòrics han empleat models fenomenològics inspirats a la cromodinàmica quàntica (es a dir, els models Nambu-Jona Lassino i Gross-Neveu) aplicats a l'estudi de les propietats del grafè. Aquestes propietats són responsables d'inusuals fenómens, com l'efecte Hall fraccionari, que permet la possibilitat de catálisi magnètica d'un gap excitònic, ferromagnetisme i superconductivitat. La investigació de superconductors d'alta temperatura crítica amb centres d'impureses és important per a comprendre la física subjacent de tals sistemes desordenats. Mentre que la família dels cuprats presenta propietats aïllants en estat pristí, els pnictogenurs de ferro sense dopar (és a dir, LaOFeAs) mostren un comportament semimetálico. Malgrat aquestes diferències, tots dos compostos són estructures en capes, on l'estat superconductor està recolzat per una xarxa quadrada quasi-2D. Mentre que per als pnictogenurs de ferro aquest estat està format per la capa de FeAs, l'estat superconductor dels cuprats està format per la capa de CuO. El present treball es centra en l'estudi teòric de les propietats estructurals, electròniques i òptiques dels materials de tipus grafè, com el grafè bicapa; i també de superconductors d'ones s i d, més específicament pnictogenurs i cuprats de ferro, respectivament. A més a més, es fa emfasi en sistemes desordenats ja que aquestos sistemes (cuasi-)2D són prou sensibles al desordre. Aquestes propietats tenen gran importància per a aplicacions de dispositius tecnològics, com es pot observar a la creixent tecnologia dels camps de la tensiotrònica i l'espintrònica. El tipus de pertorbacions aplicades als sistemes d'interés són les impureses químiques i els camps elèctrics externs. Aquestes pertorbacions produeixen variacions de les propietats electròniques i òptiques quan es comparen amb els sistemes pristins. / César Dos Santos, MJ. (2021). Effects of symmetry breaking in low dimensional materials [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/176058 / TESIS / Compendio

La presente tesis aborda el estudio de materiales derivados de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) intercalados con metales alcalinos. El piceno ([5]fenaceno) ha sido descrito recientemente como un nuevo material superconductor al ser intercalado con tres equivalentes de potasio. Por ello, se describe una nueva metodología fotoquímica desarrollada para la obtención de [n]fenacenos, entre los que se encuentra el piceno. Se describe la obtención, la caracterización y la medición de las propiedades de hidrocarburos aromáticos intercalados en fase sólida con metales alcalinos, principalmente con potasio. También se incluye el estudio de especies aniónicas, derivadas de hidrocarburos aromáticos en disolución, concretamente del sistema Li-bifenilo en DME.