Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-23Bitstream added on 2014-06-13T19:50:09Z : No. of bitstreams: 1 motta_m_me_bauru.pdf: 6420276 bytes, checksum: 433e73718fc23057725e70c7504a674c (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A síntese e as condições de processamento sempre foram temas importantes em Ciências dos Materiais. Com o interesse crescente em componentes miniaturizados, que possuam propriedades especiais, os materiais nanométricos têm se desenvolvido grandemente. Neste trabalho, a otimização do processo de obtenção da cerâmica supercondutora Y'Ba IND. 2''Cu IND. 3''O IND. 7-δ' com estrutura nanoparticulada e a obtenção de elos fracos (weak-links) suficientemente fortes e homogêneos foram estudados. As amostras foram preparadas usando o Método dos Precursores Poliméricos Modificado (MPPM) com variação do agente de quelação (ácido cítrico, ácido tartárico e EDTA) e da atmosfera de tratamento posterior (nitrogênio e oxigênio). O objetivo foi variar as condições de sinterização dos nanopós e produzir que possuíssem partículas com dimensões nanométricas de modo a obter regiões intergranulares com uma distribuição de densidade de corrente crítica estreita e, ao mesmo tempo, não ultrapassar os limites que promovam o crescimento dos grãos. Para estes estudos, foram realizadas caracterizações estruturais e microestruturais através de Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), e caracterização magnética por medidas de Magnetização DC e de Susceptibilidade AC. Além dos efeitos provenientes do processamento, estudou-se a inserção de defeitos de forma controlada, substituindo parcialmente o cobre na forma Y'Ba IND. 2''Cu IND. 3''O IND. 7-δ' por M = Zn e Ni, procurando estabelecer a relação entre os defeitos causados pelas substituições (intrínsecos) e as inomogeneidades estruturais devidas ao processamento (extrínsecos) através de mudanças no diagrama de fases da Matéria de Vórtices. / The synthesis and processing conditions to produce materials always were important themes for study in Materials Science. The interest in miniaturized components with special properties like nanostructured materials has been strongly developed in these last years. In this work, the optimization processes to obtain superconducting ceramic Y'Ba IND. 2''Cu IND. 3''O IND. 7-δ' nanoparticles with strong and homogeneous weak-links were studied. The samples were prepared using the Modified Polymeric Precursos Method (MPPM) by the use of different chelating agent (citric acid, tartaric acid and EDTA) and different heat treatment atmosphere (nitrogen and oxygen). Thus, variations in the nanopowder sintering conditions in order to obtain nanometric samples with intergranular region with narrow critical current density distribution without promoting grain growth were also tested. For this, microstructural and structural characterization using Fourier Transform Infrared (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Transmission Electron Microscopy (TEM) were used and magnetic characterization through DC-Magnetization and AC-Susceptibility was also performed. Moreover of the processing effects, it was studied the doping controlled, replacing partially in Y'Ba IND. 2''Cu IND. 3''O IND. 7-δ' by M = Zn e Ni and looking for the relation between effects due substituent (intrinsic) and the structural inhomogeneous due processing (extrinsic) comparing its effects their at vortex matter phase diagram.

Neste trabalho descrevemos a concepção e o desenvolvimento de uma página na Internet sobre o tema da supercondutividade, bem como o uso e avaliação da página como instrumento de ensino em uma turma de terceiro ano do Ensino Médio do Colégio Frederico Jorge Logemann em Horizontina/RS. Para esse desenvolvimento, foram necessários alguns recursos de hipermídia e a página representa o produto educacional da dissertação. A implementação do tema deu-se à luz de epistemologias contemporâneas que problematizam visões ingênuas sobre a natureza da ciência. Para tanto, destacam-se as epistemologias de Popper (1993), Kuhn (1978), Lakatos (1989) e Laudan (1977) devido à sua relevância no ensino de física, com ênfase na principal convergência existente entre essas visões de ciência: a oposição ao empirismo-indutivismo. Como referencial teórico psicológico, utilizamos a psicologia sócio-histórica de Vygotsky para uma maior compreensão do processo ensino-aprendizagem envolvido no presente projeto. Avaliamos a implementação do projeto a partir de instrumentos que tornaram evidentes a aprendizagem significativa dos alunos sobre o tema. A metodologia utilizada durante as aulas, em que o assunto foi abordado, foi basicamente pautada na utilização da página desenvolvida para essa finalidade, bem como na realização de atividades experimentais, por parte dos alunos, para que pudessem visualizar a parte prática envolvida na montagem do experimento e os resultados encontrados. A partir das animações disponíveis no material didático, a idéia foi promover compreensão do fenômeno e suas conseqüências. A página elaborada e fundamentada em epistemologias contemporâneas mostrou-se um material didático capaz de envolver o estudante em discussões relevantes sobre as propriedades dos materiais supercondutores, suas aplicações, bem como sobre o aspecto epistemológico abordado, percebidos através das opiniões emitidas pelos alunos durante as aulas, pelo interesse demonstrado no decorrer do processo e pelo seu desempenho em testes de conhecimento. / In this work we describe the conception and development of a webpage about superconductivity, as well as its implementation in a third high school grade of Frederico Jorge Logemann school., in Horizontina/RS. In order to make this development were needed some hypermedia resources and the webpage represents the educational product of this dissertation. The implementation of the theme is the result of contemporary epistemologies that question naive views about the nature of science. Thus, we consider the epistemologies of Popper (1993), Kuhn (1978), Lakatos (1978) and Laudan (1977) because of their relevance in Physics teachings, emphasizing the principal convergence that exists among these theories: the opposition to the empiricism-inductive theory. As a theoretical psychological framework, we used the social-historical psychology of Vygotsky to a better comprehension of the learning-teaching process involved in this work. We have evaluated the implementation of the project from instruments that make evident the students’ meaningful learning about the theme. The metodology used during the classes, which approached the subject, was based, basically, on the utilization of the webpage developed to this end, as well as on the achievement of experimental activities, by the students, in order to see the practical part involved in the experiment assembling and the results that were found in it. From the animations that were available in the didactic materials, the idea was to promote the comprehension of the phenomenon and its consequences. The webpage that was made and based on the contemporary epistemologies appeared unveiled a didactic material that is able to involve the student in relevant discussions about the properties of the superconductor materials, their applications, as well as about the epistemological aspect that was approached, all this data was realized throw the students’ oppinion during the classes, by their interest showed during the process and by their performance in knowledge tests.

Orientador: Carlos Roberto Grandini / Banca: Paulo Noronha Lisboa Filho / Banca: Durval Rodrigues Júnior / Resumo: A descoberta da supercondutividade no MgB2 (diaboreto de magnésio) foi de grande importância para a comunidade de Física do Estado Sólido, pois este material é um dos poucos compostos intermetálicos binários conhecidos atualmente com uma das maiores temperaturas críticas (39 K) para um não óxido e não pertencente à família dos compostos baseados em C60. Por ser um composto granular, é de fundamental importância a compreensão de mecanismos de interação de defeitos e a rede cristalina do material, além de eventuais processos envolvendo os contornos dos grãos que compõem o material. Neste sentido, as medidas de especgroscopia mecânica constituem uma ferramenta bastante poderosa para este estudo, pois por intermédio delas podemos obter importantes informações a respeito de transições e de fase e do comportamento de elementos intersticiais, substitucionais, discordâncias, contornos de grãos, difusão, instabilidades e outras imperfeições da rede. Estudos anelásticos em amostras de MgB2 são bastante escassos, porém, trabalhos recentes em magnésio puro e ligas especiais a base de magnésio mostram a ocorrência de diversos processos de relaxação associados à discordâncias, contornos de grãos e interações entre elementos intersticiais e outras imperfeições da rede. Neste trabalho, as amostras foram preparadas pelo método powder-in-tube (PIT) e forma caracterizadas por medidas de densidade, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, espectrometria por dispersão de energia, resistividade elétrica e magnetização. As medidas de espectroscopia mecânica mostraram espectros bastante complexos, onde foram identificados oito processos de relaxação devido a movimentos de discordâncias, interação entre elementos intersticiais e discordâncias, auto-difusão e movimento de contornos de grãos. / Abstract: The discovery of the superconductivity in the MgB2 (magnesium diaboride) was of great importance for the community of the solid state physics, therefore this material is one of few binary intermetallic composites known currently with the one of the biggest critical temperatures (39 K) for a non-oxide and not pertainig to C60 composites based family. Due its granular composition, it is of great importance the understanding of mechanisms of interaction of defects and the crystalline lattice of the material, beyond eventual processes involving the grains boundaries that compose the material. In this sense, the mechanical spectroscopy measurements constitute a powerful tool for this study, therefore by them we can get important information regarding phase transitions and the behavior of intersistial or substitutional elements, dislocations, grain boundaries, diffusion, instabilities and other imperfections of the lattice. Anelastic studies in MgB2 samples are very poor, but, recent researches made in pure magnesium and magnesium based alloys shown the occurrence of several relaxation processes associated to dislocations, grain boundaries and interaction of interstitial elements and another lattice imperfections. In this research, the samples were prepared by powder-in-tube (PIT) method and were characterized by density, x-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy diepersive x-ray spectroscopy, electrical resistivity and magnetization measurements. The mechanical spectroscopy measurements shown sufficiently complex spectra, where identified eight relaxation processes due to the dislocation motion, interaction between interstitials elements and dislocations, self-diffusion and grain boundaries motion / Mestre

MOURA, V. N. Teoria de Ginzburg-Landau com parâmetro de ordem escondido aplicada ao estudo da supercondutividade de interface. 2017. 91 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Giordana Silva (giordana.nascimento@gmail.com) on 2017-04-17T18:51:33Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_vnmoura.pdf: 11920515 bytes, checksum: 49171d0bcfd692c4e5ba8badf2e28c04 (MD5) / Approved for entry into archive by Giordana Silva (giordana.nascimento@gmail.com) on 2017-04-17T18:52:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_vnmoura.pdf: 11920515 bytes, checksum: 49171d0bcfd692c4e5ba8badf2e28c04 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-17T18:52:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_vnmoura.pdf: 11920515 bytes, checksum: 49171d0bcfd692c4e5ba8badf2e28c04 (MD5) Previous issue date: 2017 / In recent years, several experiments have been reported in which interface superconductivity was observed in heterostructures of different materials, inclunding non-superconductors. The origin of this superconductivity has not yet been elucidated and there is no well-established theory to explain this phenomenon. In 2015 a model based on the Ginzburg-Landau theory was proposed that would explain the interface superconductivity phenomenon assuming a system with two order parameters. It has been proposed that the order parameter characterizing the bulk material with a defective or doped layer permits the formation of a second parameter which competes with the former and prevails over it in the vicinity of the interface. The superconductivity at the interface is then explained by the growth of this second order parameter only in this region, remaining still ``hidden" inside the bulk. The model was applied to a one-dimensional system with an interface, which presented a surprising result: the ``hidden" superconductivity appers in quantized critical temperatures, this allowing the existence of several eigenstates of the system, with different critical temperatures. In this dissertation, we use this model and investigate the unfolding of hidden superconductivity and its quantized temperatures. We observe that the interfaces resemble one-dimensional quantum wells, with the critical temperature playing the role of the energy in the quantum case. Following this idea we use numerical methods to solve the Ginzburg-Landau equations for a system with an arbitrary number of parallel interfaces. Our results show that in this case, the critical temperatures are quantized and degenerate when the interfaces are very separated, but it has its degeneracy broken when we approach the interfaces, as it happens in a lattice of square wells. We then proposed a tight-binding model to estimate critical temperatures on parallel interfaces and verified the validity of this approximation through the numerical solution of the complete problem. We also analyze the vortex states for a square two-dimensional defect, verifying the possibility of creating or destroying vortices in the region of `` hidden" superconductivity through an external magnetic field. / Nos últimos anos foram reportados diversos experimentos em que a supercondutividade de interface foi observada em heteroestruturas de diferentes materiais, inclusive em não-supercondutores extit{a priori}. A origem dessa supercondutividade ainda não foi elucidada e não existe uma teoria bem estabelecida para explicar esse fenômeno. Em 2015 foi proposto um modelo com base na teoria de Ginzburg-Landau que explicaria o fenômeno de supercondutividade de interface assumindo um sistema com dois parâmetros de ordem. Foi proposto que o parâmetro de ordem que caracteriza o material extit{bulk} com uma camada defeituosa, ou dopada, permite a formação de um segundo parâmetro que compete com o primeiro e prevalece sobre ele nas proximidades da interface. A supercondutividade na interface é então explicada pelo crescimento deste segundo parâmetro de ordem apenas nesta região, permancecendo ainda ``escondido" dentro do extit{bulk}. O modelo foi aplicado para um sistema unidimensional com uma interface, apresentando um resultado surpreendente: a supercondutividade escondida aparece em temperaturas críticas quantizadas, podendo então existir vários autoestados do sistema, com diferentes temperaturas críticas. Nessa dissertação utilizamos esse modelo e investigamos os desdobramentos da supercondutividade escondida e suas temperaturas quantizadas. Percebemos que as interfaces assemelham-se com poços quânticos unidimensionais, com a temperatura crítica fazendo o análogo ao da energia no caso quântico. Seguindo essa ideia utilizamos métodos numéricos para resolver as equações de Ginzburg-Landau para um sistema com um número arbitrário de interface paralelas. Nossos resultados mostram que neste caso, as temperaturas críticas, além de quantizadas, são degeneradas quando as interfaces estão muito separadas, mas tem essa degenerescência quebrada quando aproximamos as interfaces, como ocorre em uma rede de poços quadrados. Propusemos então um modelo tipo extit{tight-binding para estimar temperaturas críticas em interfaces paralelas e verificamos a validade dessa aproximação através da solução numérica do problema completo. Analisamos também os estados de vórtices para um defeito bidimensional quadrado, verificando a possibilidade de se criar ou destruir vórtices na região de supercondutividade escondida através de um campo magnético externo.

Neste trabalho descrevemos a concepção e o desenvolvimento de uma página na Internet sobre o tema da supercondutividade, bem como o uso e avaliação da página como instrumento de ensino em uma turma de terceiro ano do Ensino Médio do Colégio Frederico Jorge Logemann em Horizontina/RS. Para esse desenvolvimento, foram necessários alguns recursos de hipermídia e a página representa o produto educacional da dissertação. A implementação do tema deu-se à luz de epistemologias contemporâneas que problematizam visões ingênuas sobre a natureza da ciência. Para tanto, destacam-se as epistemologias de Popper (1993), Kuhn (1978), Lakatos (1989) e Laudan (1977) devido à sua relevância no ensino de física, com ênfase na principal convergência existente entre essas visões de ciência: a oposição ao empirismo-indutivismo. Como referencial teórico psicológico, utilizamos a psicologia sócio-histórica de Vygotsky para uma maior compreensão do processo ensino-aprendizagem envolvido no presente projeto. Avaliamos a implementação do projeto a partir de instrumentos que tornaram evidentes a aprendizagem significativa dos alunos sobre o tema. A metodologia utilizada durante as aulas, em que o assunto foi abordado, foi basicamente pautada na utilização da página desenvolvida para essa finalidade, bem como na realização de atividades experimentais, por parte dos alunos, para que pudessem visualizar a parte prática envolvida na montagem do experimento e os resultados encontrados. A partir das animações disponíveis no material didático, a idéia foi promover compreensão do fenômeno e suas conseqüências. A página elaborada e fundamentada em epistemologias contemporâneas mostrou-se um material didático capaz de envolver o estudante em discussões relevantes sobre as propriedades dos materiais supercondutores, suas aplicações, bem como sobre o aspecto epistemológico abordado, percebidos através das opiniões emitidas pelos alunos durante as aulas, pelo interesse demonstrado no decorrer do processo e pelo seu desempenho em testes de conhecimento. / In this work we describe the conception and development of a webpage about superconductivity, as well as its implementation in a third high school grade of Frederico Jorge Logemann school., in Horizontina/RS. In order to make this development were needed some hypermedia resources and the webpage represents the educational product of this dissertation. The implementation of the theme is the result of contemporary epistemologies that question naive views about the nature of science. Thus, we consider the epistemologies of Popper (1993), Kuhn (1978), Lakatos (1978) and Laudan (1977) because of their relevance in Physics teachings, emphasizing the principal convergence that exists among these theories: the opposition to the empiricism-inductive theory. As a theoretical psychological framework, we used the social-historical psychology of Vygotsky to a better comprehension of the learning-teaching process involved in this work. We have evaluated the implementation of the project from instruments that make evident the students’ meaningful learning about the theme. The metodology used during the classes, which approached the subject, was based, basically, on the utilization of the webpage developed to this end, as well as on the achievement of experimental activities, by the students, in order to see the practical part involved in the experiment assembling and the results that were found in it. From the animations that were available in the didactic materials, the idea was to promote the comprehension of the phenomenon and its consequences. The webpage that was made and based on the contemporary epistemologies appeared unveiled a didactic material that is able to involve the student in relevant discussions about the properties of the superconductor materials, their applications, as well as about the epistemological aspect that was approached, all this data was realized throw the students’ oppinion during the classes, by their interest showed during the process and by their performance in knowledge tests.

FROTA, Diego Araujo. Estudo de um sistema supercondutor-ferromagneto: efeitos da aplicação de campo magnético e corrente elétrica. 2016. 72 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2016-04-14T18:02:17Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_dafrota.pdf: 22222249 bytes, checksum: 3c4b2e4990667c1280e4839ee1d811ac (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2016-04-14T18:03:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_dafrota.pdf: 22222249 bytes, checksum: 3c4b2e4990667c1280e4839ee1d811ac (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-14T18:03:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_dafrota.pdf: 22222249 bytes, checksum: 3c4b2e4990667c1280e4839ee1d811ac (MD5) Previous issue date: 2016 / Using advanced Ginzburg-Landau simulations, we study the superconducting state of a thin super- conducting film under a ferromagnetic layer, separated by an insulating oxide, in applied external magnetic field and electric current. The taken uniaxial ferromagnet is organized into a series of parallel domains with alternating polarization of out-of-plane magnetization, sufficiently strong to induce vortex-antivortex pairs in the underlying superconductor in absence of other magnetic field. We show the organization of such vortex-antivortex matter into rich configurations, some of which are not matching the periodicity of the ferromagnetic film. The variety of possible configurations is enhanced by applied homogeneous magnetic field, where additional vortices in the superconductor may lower the energy of the system by either annihilating the present antivortices under negative ferromagnetic domains, or by lowering their own energy after positioning under positive ferromag- netic domains. As a consequence, both the vortex-antivortex reordering in increasing external field and the evolution of the energy of the system are highly nontrivial. Finally, we reveal the very inter- esting effects of applied dc electric current on the vortex-antivortex configurations, since resulting Lorentzian force has opposite direction for vortices and antivortices, while direction of the applied current with respect to ferromagnetic domains is of crucial importance for the interaction of the applied and the Meissner current, as well as the consequent vortex-antivortex dynamics - both of which are reflected in the anisotropic critical current of the system. / A partir da solução numérica das equações de Ginzburg-Landau, estudamos o estado supercondutor de um filme fino supercondutor sob uma camada ferromagnética, separados por um óxido isolante, na presença de campo magnético ou corrente elétrica aplicados. O ferromagneto considerado é organizado em uma série de domínios paralelos com magnetização oposta, perpendicular ao plano do ferromagneto, e suficientemente forte para induzir pares vórtice-antivórtice no supercondutor subjacente, quando na ausência de campo magnético aplicado. Pares vórtice-antivórtice se auto-organizam em um rico conjunto de configurações, algumas das quais não apresentam correspondência com a periodicidade do filme ferromagnético. A variedade das possíveis configurações é aumentada pela aplicação de campo magnético externo, caso em que vórtices adicionais podem diminuir a energia do sistema pela aniquilação dos antivórtices, que estão sob os domínios negativos do ferromagneto, ou diminuindo sua própria energia após se posicionarem sob domínios positivos do ferromagneto. Como consequência, o reodernamento de vórtices-antivórtices bem como a evolução da energia do sistema são não-triviais em função do aumento da intensidade do campo magnético externo. Por fim, revelamos efeitos curiosos da corrente elétrica dc aplicada sobre as configurações de pares vórtice- antivórtice, uma vez que a força de Lorentz resultante tem direção oposta para vórtices e antivórtices, enquanto que a direção da corrente aplicada em relação aos domínios ferromagnéticos é de importância crucial para a interação das correntes e Meissner e aplicada, bem como a dinâmica de vórtice-antivórtice resultante - ambas as quais estão refletidas na anisotropia da corrente crítica do sistema.

Este trabalho apresenta uma investigação experimental sobre as propriedades magnéticas e de magneto-transporte de sistemas caracterizados por correlações entre supercondutividade e magnetismo. Tais sistemas são amostras policristalinas do rutenocuprato RuSr2GdCu2O8, amostras texturizadas do ferro-calcogeneto FeSe0.5Te0.5 e um monocristal do sistema Ba0.84K0.16Fe2As2. No caso do sistema FeSe0.5Te0.5 medidas de transporte térmico foram também realizadas. Três amostras de RuSr2GdCu2O8, distintas quando ao tratamento térmico utilizado na sua preparação, foram estudadas. Foi possível isolar a contribuição da sub-rede de rutênio à magnetização, possibilitando uma estimativa para o momento magnético efetivo para este subsistema no regime paramagnético. Estuda-se as propriedades de magneto-transporte, através de experiências de magnetorresistência e efeito Hall, nas fases normal e supercondutora. Observa-se que a condução na fase normal tem uma forte contribuição dos planos de atômicos de Ru-O, e é consideravelmente afetada pelo magnetismo destas camadas. Efeitos de supressão de desordem de spin são observados. Discute-se também o processo de condução por duas correntes e a possível estabilização de polarons ferromagnéticos originados pela flutuação de valência do Ru. Um estudo de magneto-transporte e magnetização foi realizado nas amostras dos supercondutores FeSe0.5Te0.5 e Ba1-xKxFe2As2. Os resultados de magneto-transporte do sistema FeSe0.5Te0.5 mostram que o comportamento geral da resistividade se assemelha à fenomenologia do tipo rede de Kondo. Em altas temperaturas o transporte neste sistema é incoerente e feito dominantemente pelo mecanismo de saltos (hopping). Propomos que ressonâncias eletrônicas ocorram nos sítios do Fe por efeito de hibridização entre as bandas de elétrons e de lacunas. Tais ressonâncias correspondem a fortes variações na densidade eletrônica em torno dos sítios do Fe, favorecendo a formação progressiva, com a diminuição da temperatura, de momentos magnéticos locais. Resultados de efeito Seebeck nesta amostra reforçam esta interpretação. A amostra estudada do sistema Ba1-xKxFe2As2, mesmo sendo um monocristal, apresenta efeitos de desordem associados à presença de junções fracas que são observáveis nas propriedades de magneto-transporte. Também neste sistema, a dependência em temperatura do coeficiente Hall na fase normal revela a ocorrência de flutuações de spin associadas à formação de ressonância eletrônica nos sítios de Fe. / This work presents an experimental study of magnetic and magneto-transport properties of systems characterized by correlations between superconductivity and magnetism. Such systems are polycrystalline samples of rutenocuprate RuSr2GdCu2O8, textured samples of ironchalcogenide FeSe0.5Te0.5 and a single crystal of iron-pnictide Ba0.84K0.16Fe2As2. In the sample of system FeSe0.5Te0.5 thermal transport measurements were performed. Three distinct heat treatment were used in the preparation of RuSr2GdCu2O8 studied samples. In this system, was possible to isolate the contribution to the magnetization due to ruthenium subnet. It’s allowed the estimative for the effective magnetic moment for this subsystem in the paramagnetic regime of the studied samples. Magneto-transport properties was studied through magnetoresistance and Hall Effect experiments in superconducting and normal phases. The electrical transport in the normal phase has a strong contribution from Ru-O atomic plans, which are considerably affected by the magnetism that stabilizes there. Effects of spin disorder suppression are observed. We also discuss the process of conduction by two bands model and the possible stabilization of ferromagnetic polarons generated by valence fluctuating of Ru.A study of magneto-transport and magnetization was also performed in FeSe0.5Te0.5 and Ba0.84K0.16Fe2As2 superconducting samples. The FeSe0.5Te0.5 system shows a resistivity behavior that resembles the phenomenology of the Kondo type network. At high temperatures the transport is incoherent and predominantly done by hopping. We propose that electronic resonances occur at sites of Fe by the hybridization effect between electron and hole bands. This corresponds to strong variations in the electron density around the Fe sites, that promotes with decrease of the temperature a progressive formation of the local magnetic moments. Seebeck Effect results in this sample reinforce this interpretation. The Ba0.84K0.16Fe2As2 studied, even as a single crystal, shows effects of disorder associated with the presence of weak junctions, observable in the magneto-transport properties. In this system, the temperature dependence of Hall coefficient in the normal phase reveals the occurrence of fluctuations related to the spin electronic resonance formation at the site of Fe.

Submitted by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-12-04T21:39:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) INFLUÊNCIA DOS ARRANJOS RANDÔMICOS.pdf: 16994472 bytes, checksum: 6375aba987954d6126f70c12585fee17 (MD5) / Approved for entry into archive by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2015-12-30T14:53:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) INFLUÊNCIA DOS ARRANJOS RANDÔMICOS.pdf: 16994472 bytes, checksum: 6375aba987954d6126f70c12585fee17 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-30T14:53:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) INFLUÊNCIA DOS ARRANJOS RANDÔMICOS.pdf: 16994472 bytes, checksum: 6375aba987954d6126f70c12585fee17 (MD5) Previous issue date: 2015 / CAPES / Amostras supercondutoras policristalinas do tipo Sm-123 foram preparadas por reação sólidovapor e tratados com seis diferentes fluxos de gás de oxigênio (O2). As amostras foram denominadas de: Amostra A com fluxo de 0,2 cm3/s, Amostra B com fluxo de 0,5 cm3/s, Amostra C com fluxo de 0,7 cm3/s, Amostra D com fluxo de 0,9 cm3/s, Amostra E com fluxo de 1,2 cm3/s e Amostra F com fluxo de 1,4 cm3/s. Estas amostras foram devidamente caracterizadas por difração de raios X, densidade, MEV, corrente crítica resistividade elétrica AC e susceptibilidade magnética AC. Os resultados de difração de raios X (DRX) indicaram a predominância da fase Sm-123 com estrutura cristalina tetragonal e ortorrômbica bem como o aparecimento de outras fases espúrias. Além disso, com o aumento fluxo de O2, houve um aumento da fração da fase Sm-123 com estrutura tetragonal e em especial, da fase BaCuO2+. A partir dos resultados de DRX foram obtidos os parâmetros de rede tanto da fase Sm-123 com estrutura cristalina ortorrômbica quanto da estrutura tetragonal onde a amostra B apresentou ligeiramente menor volume de célula unitária ligeiramente quando comparado as outras amostras. Os resultados de determinação de densidade das amostras mostraram uma dependência com o fluxo de O2. Observou-se que aumentando o fluxo de O2 a porosidade diminui, ou seja, a dureza aumentou. Através das imagens de MEV foi obtido o tamanho médio de junção que diminuiu com o aumento da dopagem O2. A amostra A, que teve o menor fluxo de O2 na síntese, apresentou tamanho médio de junção de 17(2) m. Uma investigação sobre a resistividade elétrica foi realizada somente depois de uma análise cuidadosa da corrente de excitação considerando o limite de regime linear, de forma que as medidas foram realizadas aplicando corrente de = 20 mA. Além disso, a calibração do sistema de medidas foi realizada com uma amostra já caraterizada por susceptibilidade magnética. Esta amostra foi denominada de amostra de referência (AR). E de acordo com os nossos resultados, a amostra A apresentou menor valor de resistividade elétrica a temperatura ambiente e a maior Tc (95 K). Observou-se também que a amostra A apresentou menor largura de transição ( T) em relação a amostra B. Isto indicou que tal amostra deve possuir melhor distribuição de oxigenação entre os grãos. Entretanto, as amostras C, D, E e F não apresentaram transição supercondutora acima de 77 K. Em relação às medidas de densidades de corrente crítica (Jc), a amostra A apresentou maior Jc em relação à amostra B e a amostra de referência. No entanto, todos os dados experimentais colapsaram numa única curva representada pela equação do modelo S-N-S. Isto sugere que o mecanismo de transporte é o mesmo para as duas amostras, sendo independente da quantidade de oxigênio aplicado. Como a amostra de referência possui outros parâmetros de síntese, pode-se sugerir que o mecanismo de transporte independe também do tratamento térmico dessas cerâmicas. A interpretação das medidas de susceptibilidade magnética () indicou que as intensidades magnéticas são distintas para cada amostra. Esta variação está associada ao momento magnético da partícula, ou seja, o sinal magnético depende das correntes de blindagem intragranulares e intergranulares. Assim, tanto maior o tamanho de grão (maior área efetiva de junção) maior a intensidade de blindagem magnética. Isto se explica a dependência da blindagem magnética com a passagem de corrente elétrica pelas junções e de área de circuitação. A amostra A apresentou maior blindagem magnético e maior temperatura crítica. Corroborando com a análise de raio X, pois esta amostra apresenta maior fração da composição Sm-123 com estrutura cristalina ortorrômbica. / Samples of polycrystalline superconducting Sm-123 type were prepared by solid-vapor reaction and treated with six different gas flows oxygen (O2). Samples were called: Sample A with flow rate of 0.2 cm3/s, Sample B with a flow of 0.5 cm3/s, Sample C with a flow of 0.7 cm3/s, Sample D with flow of 0.9 cm3/s, Sample E with flow of 1.2 cm3/s and Sample F with flow of 1.4 cm3/s. These samples were properly characterized by X-ray diffraction, density, SEM, electrical resistivity critical AC and AC magnetic susceptibility. The results of X-ray diffraction (XRD) showed the predominance of Sm-123 phase with tetragonal and orthorhombic crystal structure as well as the appearance of other spurious phases. Moreover, with the increased flow of O2, there was an increase in the fraction of phase Sm-123 with tetragonal structure and in particular the phase BaCuO2+. From the XRD results were obtained network parameters both of the phase Sm-123 with orthorhombic crystalline structure and the tetragonal structure where the sample B showed slightly smaller unit cell volume slightly when compared to the other samples. The results of determination of density samples showed a dependence on the flow of O2. It was observed that increasing the flow of O2, the porosity decreases, that is, the hardness increased. Through SEM images obtained was the average size of the junction decreased with the increase of the doping of O2 . The sample A, which had the lowest flow the O2 in synthesis, had an average size Junction 17(2) m. An investigation into the electrical resistivity was performed only after careful analysis of the excitation current considering the linear range limit, so that the measurements were performed by applying current = 20 mA. Moreover, calibration of the measurement system was performed with a sample already characterized by magnetic susceptibility. This sample was named Sample Reference (SR). And according to our results, sample A showed the lowest electrical resistivity at room temperature and the higher Tc (95 K). It was also observed that the sample A had smaller width transition ( T) than the sample B. This indicated that such a sample must possess better distribution of oxygen across the grain. However, Samples C, D, E and F showed superconducting transition above 77 K. In relation to the critical current density measurements (Jc), the sample A showed higher Jc than the sample B and the Sample Reference. However all the experimental data have collapsed into a single curve represented by S-N-S model equation. This suggests that the transport mechanism is the same for both samples, independently of the amount of oxygen applied. As the Sample Reference has other synthesis parameters, it can be suggested that the transport mechanism also independent of heat treatment of these ceramics. The interpretation of magnetic susceptibility measurements () indicate that the magnetic intensities are different for each sample. This variation is associated to the magnetic moment of the particle, this is, the magnetic signal depends on the intragranular and intergranular shielding currents. Thus, the greater the grain size (larger effective junction area) increased the intensity of magnetic shielding. This explains the dependence of magnetic shielding with the passage of electrical current through the junction and circuitry area. The sample A showed higher magnetic shielding and higher critical temperature. Corroborating the X-ray analysis, as this sample has a higher fraction of Sm-123 composition with orthorhombic crystal structure.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-05-28Bitstream added on 2014-06-13T19:53:26Z : No. of bitstreams: 1 solano_rav_me_ilha.pdf: 1596702 bytes, checksum: 57065466a13a3d33408ee670525cd7f2 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foram estudados os filmes supercondutores do sistema BPSCCO ( (2-X) X 2 2 3 10 Bi Pb Sr Ca Cu O ), depositados em dois substratos diferentes (lâmina de prata e cristal de aluminato de lantânio). Estas deposições foram feitas pelo método de Dip coating, e foram feitas 3 deposições para cada substrato em seguida foi submetido a um tratamento térmico. Os resultados da medida elétrica do filme depositado nos substratos confirmaram o estado supercondutor a uma temperatura crítica (Tc) de 80K. Para determinar a temperatura crítica Tc foram efetuadas as medidas de resistência em função da temperatura. A Junção foi montada no Laboratório de Vidros e Cerâmica do Departamento de Física e Química da UNESP. As Junções Josephson usadas neste trabalho foram: Junções SIS (supercondutor – isolante – supercondutor) e SNS (supercondutor – metal normal – supercondutor), sobre as quais se mediu a corrente (I) em função da voltagem (V) obtendo-se as curvas característica da junção. As barreiras usadas nas junções foram de dois tipos: óxido de alumínio e a prata (metal). O alumínio foi depositado utilizando-se uma evaporadora em alto vácuo e posteriormente oxidado em um forno a uma temperatura de 400ºC durante uma hora; e a prata, depositada com a técnica de Sputtering. O efeito túnel ou tunelamento é característico em Junções Josephson. No entanto, para que esse efeito ocorra é necessário que a espessura do isolante seja da ordem de 10 Å. Portanto, trabalhamos de tal forma que a deposição fosse feita para que obtivessemos isolantes com essa espessura. Os resultados obtidos com as medidas de corrente e voltagem mostraram que a curva característica de tunelamento apresentou a forma prevista pela teoria. / In this work, we have studied the superconducting thin films of the system BPSCCO ( (2-X) X 2 2 3 10 Bi Pb Sr Ca Cu O ) with critical temperature around 110 K. The films were deposited in two different substrates (thin foil of silver and lanthanum aluminate polished crystal). These depositions have been made by the method called Dip coating, and it has been made 3 depositions for each substrate after that they were submitted to a thermal treatment. Electrical measurements of the films have confirmed the superconducting state to a critical temperature (Tc) around 80K. Critical temperature has been determined by measures temperature dependence of the resistance. The Junction was mounted in the Laboratory of Glasses and Ceramics of the Department of Physics and Chemistry of the FEIS-UNESP. The proposal of this work was to study two types of Josephson Junctions: SIS (Superconducting - Isolating - Superconducting) and SNS (Superconducting - Normal metal - Superconducting). Josephson junctions Characteristic Curves were done measuring dc electrical current (I) as a function of the voltage (V). It was used two kinds of barriers: aluminum oxide and silver. Aluminum was deposited using a high vacuum evaporator after this it was oxidized by thermal process using an oven, it was applied a thermal treatment around 400ºC during one hour. Silver was deposited using Sputtering technique. The tunnel effect or tunneling is characteristic property of the Josephson Junctions, although, this effect occurs just for barriers with thickness below tenth of nm. In this way, we have tried to get insolated barriers with the same order thickness as described above. Our results have shown that it is possible to observe the characteristic tunneling curve predicted by the theory.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3019.pdf: 9044255 bytes, checksum: 5724958fa8ba3987efa54e67a73e126b (MD5) Previous issue date: 2010-05-14 / Universidade Federal de Sao Carlos / This work consists of a systematic study of the evolution of the morphological characteristics and the superconducting properties of YBCO samples prepared using the Modified Polymeric Precursors Method (MPPM). Aiming at producing YBCO powder exhibiting the smallest possible intergranular contribution, we have studied, through scanning micrographs, x-ray difractograms and magnetic measurements; the effects of milling, ultrasonic treatments and the pelletizing pressure; the influence of the chelating agents citric acid, tartaric acid ethylenediaminetetraacetic acid; as well as the calcinating temperature, on the morphology and the superconducting properties of this class of samples. From this studies we could conclude that the powder presents mesoscopic granulometry, being formed by aggregates, very difficult to dismantle without insertion a large amount of defects. AC-susceptibility measurements as a function of temperature were used to monitor the evolution of the line, Hc wl(T), which in a field versus temperature magnetic phase diagram, H x T, delineates the region above which the intergranular critical current density of the sample vanishes. Studying the effects of calcinating temperatures below 900°C, we have verified the possibility of monitoring the intergranular characteristics of powder YBCO samples. Above this temperature, the aggregates coalesce in such a way that the intergranular magnetic response is totally suppressed. In order to produce samples exhibiting a narrow intergranular critical current distribution, we have adopted the preparation route involving the chelating agent citric acid since, among all studied samples, those prepared using this route gave the best intergranular contribution to the magnetic response. Due to the mesoscopic granulometry and the high coalescence presented by those powders, sintering under temperatures in the interval from 920°C to 980°C resulted in pellets with the largest degree of inhomogeneity associated with the magnetic response, so that the line Hc wl(T) was impossible to determine. Preparing pellets pressed under 1500 kgf/cm2, 3000 kgf/cm2, 6000 kgf/cm2 and sintered in temperatures ranging from 870°C to 900°C, we could observe several kinds of singular behavior, such as a double superconducting transition, the Paramagnetic Meissner effect (PME) and the occurrence of two minima in magnetization versus magnetic field curves, M x H. Such effects are related with the intergranular properties, being more evident in superconducting granular samples presenting a narrow intergranular critical current distribution. Due to the narrow intergranular critical current distribution, which is a consequence of similar properties of the weak links (WLs), it became possible to build a phase diagram containing the Hc wl(T) line for such samples, including also Hc1(T), which separates the Meissner from the Mixed states. Both lines are extrinsic properties of the samples, since they depend on specific procedures adopted during sample preparation. Associating Hc wl(T) with the upper limit of superconductivity for the intergranular matrix, and Hc1(T) with the frontier of the Meissner state, we have verified two major classes of WLs were present. We were then able to model those boundary lines as if they were type II superconductors. The Ginzburg-Landau parameters obtained from this modeling process are: _0 wl = 19,7 for the WL class having Tc wl = 85,5 K and _1 wl = 238,2 for the class presenting Tc wl = 51,4 K. Simulations of ac-susceptibility measurements as a function of the excitation field, _ac x T, were in good agreement with the experimental results for the powder samples, revealing that such specimens have broad intergranular critical current distributions. For pellets sintered in the 870°C - 900°C temperature interval, simulations of _ac x T are inefficient, since they do not take into account the positive component of the magnetic moment associated to flux trapped at intergranular regions of samples exhibiting PME. / Neste trabalho estudamos de maneira sistemática a evolução das características morfológicas e das propriedades supercondutoras associadas às amostras de YBa2Cu3O7-_ (YBCO) produzidas pelo Método dos Precursores Poliméricos Modificado (MPPM). Visando obter amostras de YBCO na forma de pó que apresentasse a menor contribuição intergranular possível, estudamos por meio de micrografias de varredura, difratogramas e de medidas magnéticas, os efeitos da moagem, do tratamento ultrassônico, da pressão de pastilhamento, da influência dos agentes quelantes ácido cítrico, ácido tartárico e etilenodiaminatetraacético e da temperatura de calcinação, sobre a morfologia e as propriedades supercondutoras dessa classe de amostras. Desses estudos, pudemos comprovar que os pós possuem granulometria mesoscópica e são formados por partículas agregadas, difíceis de serem desagregadas sem a inserção de muitos defeitos. Medidas de suscetibilidade-ac em função da temperatura foram utilizadas para monitorar a evolução da linha, Hc wl(T), que delimita em um diagrama de fases magnéticas de campo por temperatura, H x T, a região acima da qual a amostra apresenta densidade de corrente crítica intergranular nula. Estudando os efeitos de temperaturas de calcinação inferiores a 900°C, verificamos a possibilidade de monitorar as características intergranulares das amostras de YBCO na forma de pó. Acima dessa temperatura os agregados sofrem alta coalescência de forma que a componente intergranular da resposta magnética é totalmente suprimida. Com o objetivo de produzir amostras que apresentassem estreita distribuição de correntes críticas intergranulares, adotamos a rota de preparo que envolve o agente quelante ácido cítrico, pois dentre as amostras analisadas, foi a que apresentou a menor contribuição intergranular na resposta magnética. Devido à granulometria mesoscópica e à alta coalescência apresentada por esses pós, as sinterizações na faixa de temperaturas de 920°C a 980°C resultaram em pastilhas que apresentam alto grau de inomogeneidade associada à resposta magnética, impossibilitando a determinação da linha Hc wl(T). Preparando pastilhas prensadas com 1500 kgf/cm2, 3000 kgf/cm2, 6000 kgf/cm2 e sinterizadas na faixa de temperaturas de 870°C a 900°C, foi possível notar a ocorrência de vários fenômenos, tais como, uma transição supercondutora dupla, o Efeito Meissner Paramagnético (PME, Paramagnetic Meissner Effect em inglês) e a ocorrência de dois mínimos em curvas de magnetização versus campo magnético, M x H. Esses efeitos estão relacionados com as propriedades intergranulares, ficando mais evidentes em amostras supercondutoras granulares que apresentam distribuição estreita de corrente crítica intergranular. Devido à distribuição estreita de corrente crítica intergranular decorrente da similaridade das propriedades supercondutoras dos elos de ligação (WLs, Weak Links em inglês), tornou-se possível montar um diagrama de fases magnéticas contendo a linha Hc wl(T) dessas amostras, assim como a linha Hc1(T), que separa o estado Meissner do estado Misto. Ambas as linhas são propriedades extrínsecas das amostras, já que dependem dos procedimentos adotados no seu preparo. Associando a linha Hc wl(T) ao limite superior de supercondutividade da matriz intergranular e a linha Hc1(T) à fronteira do estado Meissner, verificamos a presença majoritária de duas classes de WLs, que podem ser modeladas como se fossem supercondutores tipo II. Os parâmetros de Ginzburg-Landau obtidos dessa modelagem são; _0 wl = 19,7 para a classe que apresenta Tc wl = 85,5 K e _1 wl = 238,2 para a classe que apresenta Tc wl = 51,4 K. Simulações de medidas de suscetibilidade-ac em função do campo de excitação, _ac x T, apresentaram bons ajustes para as medidas realizadas nas amostras na forma de pó, revelando que tais espécimes possuem larga distribuição de correntes críticas intergranulares. Para as pastilhas sinterizadas na faixa de 870°C à 900°C, as simulações de _ac x T se mostraram ineficientes, pois não levam em consideração a componente positiva do momento magnético associada ao fluxo aprisionado nas regiões intergranulares de amostras que exibem o PME.