Esta Tese consiste de um estudo experimental sobre a formação de texturas magnéticas em heteroestruturas do tipo filmes finos bi, tri e multicamadas. A investigação é feita através de medidas de magnetização, propriedades de magnetotransporte elétrico e imageamento por magneto-óptica. Foram produzidos e estudados dois tipos principais de heteroestruturas: (i) filmes bicamadas e multicamadas de Co/Ru e Co/Pd e (ii) filmes de Nb/Al2O3/Co. Os resultados de resistividade elétrica, magnetorresistência e efeito Hall para as bicamadas de Co/Ru e Co/Pd foram analisados com base num modelo de condução por duas correntes em paralelo, com mistura de correntes. A partir desta análise, juntamente com os resultados de magnetização, identificam-se efeitos de interface entre as camadas componentes da heteroestrutura. Os resultados sugerem a formação de texturas magnéticas não triviais na região da interface. Em razão da forte interação spin-órbita no Ru e, principalmente, no Pd supõe-se que efeitos da interação Dzyaloshinskii-Moriya sejam relevantes para a estabilização das texturas de spin na interface Também são apresentados e discutidos resultados de medidas de transporte elétrico e imageamento por magneto-óptica em filmes finos de estrutura Nb/Al2O3/Co. Nestas amostras foi observada uma correlação entre as propriedades de magnetotransporte medidas na camada de Co e o regime de penetração de fluxo magnético na camada supercondutora. Desta forma, essa estrutura híbrida mostrou-se útil para detecção de penetração de fluxo na forma de avalanches na camada supercondutora. Além disso, em todas as amostras investigadas observou-se a indução de uma textura de spin na camada ferromagnética que reproduz a geometria dendrítica das avalanches de fluxo na camada supercondutora. Tais texturas, impressas no filme ferromagnético, são estáveis em temperaturas muito superiores à temperatura crítica do Nb. Os resultados de imageamento magneto-óptico mostram que os dendritos magnéticos possuem uma estrutura interna não trivial, que depende da magnetização prévia da camada de Co. / This Thesis consists of an experimental study on the formation of magnetic textures in heterostructures composed by thin films bi, tri and multilayers. Magnetization, magnetotransport properties and magneto-optical imaging measurements were carried out as function of temperature and magnetic field. Two types of heterostructures were investigated: (i) Co/Ru and Co/Pd bilayers and multilayers and (ii) Nb/Al2O3/Co. The resistivity, magnetoresistance and Hall effect results for Co/Ru and Co/Pd were analysed using a two current conduction model, with current mixing. From this analysis, complemented by magnetization results, effects from the interface between adjacent layers are identified. These results suggests the formation of non-trivial textures in the interface. Owing to the spin-orbit interaction from Ru and mainly from Pd, it is suggested that the Dzyaloshinskii-Moriya plays an important role for the stabilization of those interfacial spin textures. Magnetotransport results and magneto-optical imaging measurements in Nb/Al2O3/Co heterostructures are presented and discussed. It was observed that the magnetotransport measurements in the Co layer is strongly correlated to the magnetic flux penetration regime in the superconducting layer. Consequently, our heterostructure appears to be a useful tool to detect flux avalanches in the superconducting layer. Besides, in all investigated samples magnetic textures were induced in the ferromagnetic layer. The textures mimic the dendritic form of the avalanches. Such magnetic textures are stable up temperatures far larger than the superconducting transition for Nb. The magneto-optical imaging results show that these imprinted dendritic textures have a non-trivial internal structure which depends on the initial magnetic state in Co.

O presente trabalho consiste de um estudo experimental dos efeitos de pressão externa sobre as flutuações termodinâmicas da condutividade elétrica de supercondutores de alta temperatura crítica (HTSC). Para tanto, medidas de resistividade elétrica em função da temperatura foram realizadas em condições de pressão hidrostática aplicada até valores de 1.11 GPa. As amostras investigadas incluem um monocristal e duas amostras texturizadas de YBa2Cu3O7-d, e dois policristais de composição nominal Hg1-xRexBa2Ca2Cu3O8+d (x = 0.18 e 0.25). No caso da amostra texturizada, foram feitas medidas das componentes da resistividade paralela e perpendicular aos planos CuO2. Os resultados foram interpretados no contexto dos modelos existentes e com base na anisotropia introduzida pela estrutura cristalina planar característica dos cupratos supercondutores. Os dados experimentais mostram que a aplicação de pressão externa afeta as propriedades normais e do estado supercondutor. A análise da contribuição de flutuações à condutividade revela a ocorrência de distintos regimes, cuja evolução com a pressão depende da orientação cristalográfica. Na fase normal (T > Tc) e em temperaturas mais afastadas de Tc, os regimes de flutuações encontrados são consistentes com as previsões da teoria de Ginzburg-Landau. Com o decréscimo da temperatura, ocorre um crossover para uma região dominada por flutuações genuinamente críticas, cujo expoente é compatível com a termodinâmica do modelo 3D-XY. Em alguns casos, a região crítica apresenta uma estrutura interna que evolui com a pressão. No YBa2Cu3O7-d, a aplicação de pressão produz um incremento significativo no número de Ginzburg, revelando que o intervalo de temperaturas nas vizinhanças de Tc em que as flutuações genuinamente críticas são dominantes é alargado. O aumento verificado é atribuído a um decréscimo na componente do comprimento de coerência paralela aos planos CuO2 induzido por pressão. / An experimental study is presented on the effects of pressure in the fluctuation conductivity of high-temperature superconductors (HTSC). Resistivity measurements under hydrostatic pressures up to 1.11 GPa were performed on several HTSC´s, including single-crystalline and melt-textured YBa2Cu3O7-d, and two polycrystalline samples of nominal composition Hg1- xRexBa2Ca2Cu3O8+d (x = 0.18 and 0.25). In-plane and out-of-plane measurements were performed on the melt-textured samples. Results were analyzed within the framework of existing models and taken into account the anisotropy due to the planar crystal structure of the HTSC´s. The transport measurements reveal that the external pressure affects the normal and superconducting properties. Analysis of the fluctuation contribution to the conductivity allowed the identification of distinct regimes, whose evolution under pressure depends on the crystallographic orientation. In the normal phase (T > Tc) and far above Tc, Gaussian fluctuations regimes are observed. With decreasing temperature, a crossover occurs to a region described by critical fluctuations, where the exponent is consistent with the dynamic of the 3D-XY universality class. In some cases, the critical region shows an internal structure which evolves upon application of pressure. In the case of YBa2Cu3O7-d, the temperature interval in the vicinity of Tc in which critical fluctuations are important, as measured by the Ginzburg criterium, is broadened. This result is related to a pressure-induced reduction of the in-plane coherence length.

O presente trabalho consiste de um estudo experimental dos efeitos de pressão externa sobre as flutuações termodinâmicas da condutividade elétrica de supercondutores de alta temperatura crítica (HTSC). Para tanto, medidas de resistividade elétrica em função da temperatura foram realizadas em condições de pressão hidrostática aplicada até valores de 1.11 GPa. As amostras investigadas incluem um monocristal e duas amostras texturizadas de YBa2Cu3O7-d, e dois policristais de composição nominal Hg1-xRexBa2Ca2Cu3O8+d (x = 0.18 e 0.25). No caso da amostra texturizada, foram feitas medidas das componentes da resistividade paralela e perpendicular aos planos CuO2. Os resultados foram interpretados no contexto dos modelos existentes e com base na anisotropia introduzida pela estrutura cristalina planar característica dos cupratos supercondutores. Os dados experimentais mostram que a aplicação de pressão externa afeta as propriedades normais e do estado supercondutor. A análise da contribuição de flutuações à condutividade revela a ocorrência de distintos regimes, cuja evolução com a pressão depende da orientação cristalográfica. Na fase normal (T > Tc) e em temperaturas mais afastadas de Tc, os regimes de flutuações encontrados são consistentes com as previsões da teoria de Ginzburg-Landau. Com o decréscimo da temperatura, ocorre um crossover para uma região dominada por flutuações genuinamente críticas, cujo expoente é compatível com a termodinâmica do modelo 3D-XY. Em alguns casos, a região crítica apresenta uma estrutura interna que evolui com a pressão. No YBa2Cu3O7-d, a aplicação de pressão produz um incremento significativo no número de Ginzburg, revelando que o intervalo de temperaturas nas vizinhanças de Tc em que as flutuações genuinamente críticas são dominantes é alargado. O aumento verificado é atribuído a um decréscimo na componente do comprimento de coerência paralela aos planos CuO2 induzido por pressão. / An experimental study is presented on the effects of pressure in the fluctuation conductivity of high-temperature superconductors (HTSC). Resistivity measurements under hydrostatic pressures up to 1.11 GPa were performed on several HTSC´s, including single-crystalline and melt-textured YBa2Cu3O7-d, and two polycrystalline samples of nominal composition Hg1- xRexBa2Ca2Cu3O8+d (x = 0.18 and 0.25). In-plane and out-of-plane measurements were performed on the melt-textured samples. Results were analyzed within the framework of existing models and taken into account the anisotropy due to the planar crystal structure of the HTSC´s. The transport measurements reveal that the external pressure affects the normal and superconducting properties. Analysis of the fluctuation contribution to the conductivity allowed the identification of distinct regimes, whose evolution under pressure depends on the crystallographic orientation. In the normal phase (T > Tc) and far above Tc, Gaussian fluctuations regimes are observed. With decreasing temperature, a crossover occurs to a region described by critical fluctuations, where the exponent is consistent with the dynamic of the 3D-XY universality class. In some cases, the critical region shows an internal structure which evolves upon application of pressure. In the case of YBa2Cu3O7-d, the temperature interval in the vicinity of Tc in which critical fluctuations are important, as measured by the Ginzburg criterium, is broadened. This result is related to a pressure-induced reduction of the in-plane coherence length.

Submitted by Etelvina Domingos (etelvina.domingos@ufpe.br) on 2015-03-12T19:05:15Z No. of bitstreams: 2 TESE Maria Danielle Marques.pdf: 22782720 bytes, checksum: 356f51640a480d28fe67c9c8fdb4e769 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T19:05:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE Maria Danielle Marques.pdf: 22782720 bytes, checksum: 356f51640a480d28fe67c9c8fdb4e769 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014-01-30 / CNPq CAPES FACEPE / Esta tese é o resultado da investigação de dois temas: os rutenatos pirocloros Gd2−xMxRu2O7 (0 ≤ x ≤ 2), com M = Ho ou Y; e os novos materiais supercondutores Zr1−xNbxB2 (0,01 ≤ x ≤ 0,05). Para a caracterização estrutural de todas as amostras foi utilizada a técnica de difração de raios X (DRX) com análise por refinamento Rietveld e para o estudo morfológico foi utilizada a microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os materiais foram também caracterizados por medidas de calor específico, magnetização e resistividade em função da temperatura. Os padrões de difração de raios X com a análise por refinamento permitiram a identificação de compostos com fase única e verificação da variação do parâmetro de rede com o aumento da concentração do dopante de acordo com a lei de Vegard, independente do dopante, para todas as amostras pirocloros e intermetálicas. Verificou-se que a adição de ácido nítrico, na reação do estado sólido melhora a morfologia das amostras pirocloros proporcionando sistemas mais homogéneos em termos de superfície e o tamanho de grão. Os resultados obtidos a partir da microscopia eletrônica de varredura nas amostras de Zr1−xNbxB2 mostrou uma superfície homogênea, sem segregação de fases secundárias e sem presença de aglomerados dos metais componentes, confirmando a formação de uma fase única, bem distribuída por todo o corpo do material. Os estudos das propriedades magnéticas revelaram que a dopagem com Ho e Y, no sítio do íon Gd provoca um aumento e uma diminuição no momento magnético dos compostos, respectivamente, demonstrando que a resposta magnética destes materiais deve-se predominantemente ao Gd. Concluímos que, a adição de Ho na matriz Gd2Ru2O7 pode-se ajustar o ordenamento magnético da amostra alterando-o de antiferromagnético, na ausência de Ho, para ferromagnético na ausência de Gd, enquanto que, as amostras dopadas com Y preservam a ordem antiferromagnética do composto. Medidas magnéticas, elétricas e térmicas realizadas nas amostras intermetálicas revelam que a supercondutividade pode emergir na matriz não-supercondutora ZrB2 para pequenas concentrações de nióbio, com temperatura crítica supercondutora alcançando o valor máximo de 8,2 K para a composição Zr0;96Nb0;04B2. Foi encontrado um possível comportamento não convencional no diagrama de Hc1 versus a temperatura reduzida (T/Tc), que sugere comportamento de duas bandas.

Orientador: Sergio Moehlecke / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-22T03:49:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torres_JoseHenriqueSpahn_M.pdf: 2312505 bytes, checksum: 0964be3f2993ae127a0e6b29eece7ed8 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho de tese de Mestrado em Física estudamos a magnetização, M(H,T), e as propriedades de transporte: resistividade, curvas I x V e magneto-resistividade em função do campo magnético e da corrente aplicada em cerâmicas supercondutoras poli cristalinas de Bi2Sr2Ca2Cu3Ol0, Bi(2223), e de YBa2Cu3O7, Y(123), com diferentes tamanhos de grãos. Através da histerese nas medidas de magneto-resistividade ou V(H) verificamos que pelo menos para a faixa de campo magnético, corrente, temperatura utilizados neste estudo, a dissipação nas amostras de Y(123) ocorre principalmente devido ao movimento dos vórtices Josephson das regiões intergranulares. Medindo curvas características I x V em uma amostra de Y(123) com grãos grandes (18 m m) identificamos claramente três diferentes regimes de dissipação no meio Josephson: TAFF, Flux Creep e Flux Flow. Apesar destes resultados serem semelhantes aos da literatura onde o modelo de uma transição vortex glass - vortex liquid é utilizado, concluímos que esta transição de fase provavelmente não ocorre nesta amostra nas condições estudadas. Além disso determinamos para esta amostra a energia de ativação em função do campo magnético Uo(H) e mostramos que todas as curvas I x V podem ser descritas pela relação V ~ (I-Ic)n / Abstract: In order to fulfill the requirements of the Master thesis program in Physics we have studied magnetization, M(H,T), and transport properties: resistivity , IxV curves and magneto-resistivity as a function of magnetic field and applied current in polycrystalline superconducting ceramics of Bi2Sr2Ca2Cu3O10, Bi(2223), and of YBa2Cu3O7, Y(123), with different grain size. Through the hysteresis in magneto-resistivity or V(H) measurements we verified that, at least in the magnetic field, current and temperature ranges used in this study, the dissipation in Y(123) samples occurs mainly due to the motion of Josephson vortecis of the intergrain regions. Measuring IxV characteristic curves of Y(123) sample with large grains (18 mm) we identified clearly three different regimes of dissipation in the Josephson medium: TAFF, Flux Creep and Flux Flow. Although these results are similar to the ones in the literature where the model of vortex glass ¿vortex liquid transition theory is used, we conclude that probability this kind of phase transition does not occur in this sample for the used conditions. Moreover we determined for this sample the activation energy as a function of magnetic field Uo(H) and we showed that all IxV curves can be described by the relation V ~ (I-Ic)n / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Edson Zacarias da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-27T09:33:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 UjevicTonino_Sebastian_M.pdf: 524668 bytes, checksum: e20da36c94e0faff2e9f94f96c959d9c (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Nesta tese estudamos, usando a teoria fenomenológica de Ginzburg - Landau, os efeitos das flutuações termodinâmicas na transição de fase entre os estados normal e supercondutor. Se viu como as flutuações contribuem para a magnitude de quantidades termodinâmicas como a magnetização e calor especifico. Primeiramente estas quantidades foram estudadas usando a aproximação Gaussiana e vimos como estas possuem um comportamento divergente na transição. Mediante uma aproximação melhor que a Gaussiana, a aproximação de Hartree, que considera o termo não linear na equação de Ginzburg ¿ Landau, vimos que essa divergência é eliminada. Estes resultados foram aplicados para simular um supercondutor de alta temperatura, introduzindo a anisotropia de massa. Se estudou também nesta aproximação, a dependência angular da magnetização e calor específico com o campo magnético aplicado. Observamos que nesta aproximação, usando a descrição dos níveis de Landau mais baixos, as quantidades estudadas apresentam um comportamento universal de escala. Estes resultados são válidos no intervalo de campos magnéticos altos. Se desenvolveu também nesta tese as hipóteses que levam a uma formulação para as flutuações termodinâmicas dos supercondutores baseada no modelo X-Y. Estes resultados são válidos no intervalo de campos magnéticos baixos. Estas duas descrições foram confrontadas em seus respetivos intervalos de validade. Para campos magnéticos baixos as flutuações termodinâmicas foram melhor descritas usando o modelo X-Y. Para campos magnéticos altos as duas descrições são satisfatórias, sendo melhor a descrição baseada nos níveis de Landau mas baixos (LLL) / Abstract: In this work we studied, using the phenomenological theory of Ginzburg ¿ Landau, the effects of thermodynamic fluctuations in phase transition between the normal and superconducting states. We saw how these fluctuations contribute to the magnitude of thermodynamic quantities like magnetization and specific heat. These quantities were first studied using the Gaussian approximation, and demonstrated that they have a divergent behavior in the transition. Through a better approximation, the Hartree approximation, we saw how this divergent behavior is eliminated. These results were applied to simulate a high Tcsuperconductor, introducing the mass anisotropy. We studied in this approximation the angular dependence with the applied magnetic field, of the magnetization and specific heat. We observed that in this approximation, using the description of the lowest Landau levels, the physical quantities present universal scaling behavior. These results are valid in the range of high applied magnetic fields. We developed in this work the hipotesis that leads to a formulation for the fluctuations in superconductors based in the X-Y model. These results are valid in the range of low applied magnetic fields. These two descriptions were confronted in their respective ranges of validity. For low magnetic fields the thermodynamic fluctuations were better described using the X-Y model. For high magnetic fields the two descriptions are satisfactory, being the description based in the lowest Landau levels (LLL) more accurate / Mestrado / Física / Mestre em Física

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-07T14:19:30Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Marcos K. L. Oliveira.pdf: 1720273 bytes, checksum: 1f9a6a7fc8c3efbf6a0e588b4881622e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-07T14:19:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação_Marcos K. L. Oliveira.pdf: 1720273 bytes, checksum: 1f9a6a7fc8c3efbf6a0e588b4881622e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-07T14:20:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação_Marcos K. L. Oliveira.pdf: 1720273 bytes, checksum: 1f9a6a7fc8c3efbf6a0e588b4881622e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-07T14:20:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Marcos K. L. Oliveira.pdf: 1720273 bytes, checksum: 1f9a6a7fc8c3efbf6a0e588b4881622e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-05 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work we discuss the behavior of a superconducting system described by a multiband model, so it is an extension of the BCS theory which describes well the low temperature superconductors. We consider the interbanding interaction, that is, the interaction between fermions that present different properties under the influence of hybridization, evaluating the crossover between the weak coupling (BCS) and the strong coupling (BEC) for symmetry type s Order parameter in T = 0 and in the presence of a hybridization. However, the objective of this work is to study superconductivity without a two-band model, with interband interactions, with the purpose of obtaining as equations for the superconducting Gaps and, concomitantly, to evaluate a development of the systems between the limit of weak couplings (BCS) and strong couplings (BEC) and estimate an influence that is a hybridization on the system. Using Zubarev's Green function method, we calculate interband superconducting order parameters and chemical potential as a function of the interaction 1/kpa, in order to obtain a complete study of the system. We explore the energies of excitation at the two limits of the coupling, considering their characteristics and we see that there is a discontinuity in the amplitude of the interband gap. Our results suggest that hybridization V acts at the expense of superconductivity, suppressing it, agreeing with other works, although this is not general, since some works show that V contributes to superconductivity up to a certain value and to other values, destroys it. We also notice that in interband interaction we have first and second order transitions and a tricritic point, in which We have the encounter of a first order line with a second order line. / Neste trabalho é tratado o comportamento de um sistema supercondutor descrito por um modelo multibandas, sendo isto uma extensão da teoria BCS a qual descreve bem os supercondutores de baixas temperaturas. Uma vez que a mesma se limita ao caso de uma única banda. Será Considerado a interação interbanda, isto é, a interação que se dá entre férmions que apresentam propriedades diferentes, sob a influência da hibridização, avaliando o crossover entre os limites de acoplamento fraco (BCS) até o acoplamento forte (BEC) para simetria tipo s do parâmetro de ordem em T = O. Portanto, o objetivo deste trabalho é estudar a supercondutividade no modelo de duas bandas, com interações interbandas, com o propósito de obter as equações para as amplitudes do gap supercondutor e, concomitantemente, avaliar a evolução dos sistemas entre o limite de acoplamentos fracos (BCS) e acoplamentos fortes (BEC) e estimar a influência que a hibridização tem sobre o sistema. Fazendo uso do método das funções de Green de Zubarev, calculamos os parâmetros de ordem supercondutor interbandas e o potencial químico como função da interação, a qual será descrita em termos do comprimento de espalhamento e do número de onda de Fermi, afim de obtermos um estudo completo do sistema. Exploramos as energias de excitação nos dois limites do acoplamento, considerando suas características e vimos que existe uma descontinuidade na amplitude do gap inter-banda. Nossos resultados sugerem que a hibridização V, atua em detrimento da supercondutividade, suprimindo-a, concor-dando com outros trabalhos, apesar de não ser isso geral, uma vez que alguns trabalhos mostram que V contribui para a supercondutividade até um determinado valor e para outros valores, a destrói. Percebemos também que na interação interbanda temos transições de primeira e segunda ordem e um ponto tricrítico, no qual temos o encontro de uma linha de primeira ordem com uma de segunda ordem. Este trabalho se baseia na tese do Professor Dr. Francisco Dinola.

Orientador: Carlos Rettori / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:53:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martinho_HerculanodaSilva_D.pdf: 4335496 bytes, checksum: fd0666a20b900ebbc424ce94bd2d1700 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Nesta tese apresentamos o estudo de algumas excitações presentes em sistemas de atual interesse na física da matéria condensada, dentro das áreas de magnetismo e supercondutividade. Estes sistemas são os supercondutores MgB2 e YBa2Cu3O7, o antiferromagneto frustrado ZnCr2O4 e a manganita bicamada que apresenta magnetoressistência colossal La2-2xSr1+2xMn2O7. No sistema MgB2 estudamos o fônon E2g ativo em Raman e seu papel na supercondutividade. Ao contrário de inúmeras previsões teóricas, nossos resultados mostraram que a dependência com a temperatura do modo E2g não apresenta qualquer anomalia em Tc, indicando que o envolvimento do fônon E2g, ao redor do ponto r, no mecanismo supercondutor do MgB2 deve ser revisto. Ainda, a análise da dependência com a temperatura da freqüência deste modo permitiu-nos estimar o parâmetro de Grüneisen como valendo ? g E2g ? £ 1.0, em discrepância com resultados prévios obtidos a partir de medidas de Espalhamento Raman com pressão a temperatura constante. Sugerimos que este desacordo pode ser explicado considerando mudanças na topologia da superfície de Fermi induzidas por pressão. As excitações eletrônicas ativas em Raman que aparecem na fase supercondutora foram estudadas no sistema YBa2Cu3O7. Nossos resultados mostraram que os picos presentes no Espalhamento Raman Eletrônico nos canais A1g + B2g e B1g não são ambos devidos à processo de quebra de pares, como considerado em grande parte da literatura até o momento. Estes resultados são adequadamente interpretados em termos do modelo de Zeyher e Greco que relaciona o Espalhamento Raman Eletrônico nos canais A1g + B2g e B1g flutuações dos parâmetros de ordem do antiferromagnetismo orbital e supercondutor, respectivamente. Já para o sistema ZnCr2O4 estudamos as excitações eletrônicas dos elétrons de Cr 3+, os fônons e as excitações de spin, com o intuito de entender a frustração magnética neste sistema. Nossos resultados mostraram a existência de uma transição de um regime de correlações antiferromagnéticas de curto alcance para um de longo alcance quando a temperatura decresce desde 100 à 12 K. Mostramos também que uma descrição correta da ressonância paramagnética eletrônica, susceptibilidade magnética, calor específico e Raman é obtida considerando-se o acoplamento de vários momenta de spin do Cr. Finalmente, estudamos os magnons nas manganitas magnéticas bicamadas La2-2rSr1+2xMn2O7 para 0 < x < 0.50, onde mostramos que o calor específico e a magnetização neste sistema podem ser adequadamente descritos levando em conta a contribuição de magnons ferromagnéticos bidimensionais / Abstract: In this thesis we present the study of some excitations present in systems of actual interest in the condensed matter physics, namely in the fields of magnetism and super-conductivity. These systems are the superconductors MgB2 and YBa2Cu3O7, the frus-trated antiferromagnet ZnCr2O4 and the colossal magnetoresistance bilayered manganite La2-2xSr1+2xMn2O7. In the MgB2 system we studied the Raman-active E2g fônon mode and their rule in the superconductivity. Contrary to several theoretical predictions, our results shown that the temperature dependency of the E2g mode did not present anomalies around Tc. This indicates that the rule of the E2g phonon mode at ? g E2g ? £ 1.0 in disagreement with results from pressure dependent Raman scattering. We suggested that this fact can be explained considering pressure-induced topological changes in the Fermi surface. The superconducting Raman-active electronic excitations were studied in the YBa2Cu3O7 system. Our results shown that the electronic Raman peaks in the A1g e B1g channels are not both due to breaking pairs process, as considered in some extension by the literature. A correct interpretation for the results could be found in the Zeyher and Greco's model that relates the electronic Raman in the A1g e B1g channels to uctuations in the orbital entiferromagnetism and superconducting order parameters, respectively. In the ZnCr2O4 we studied the electronic excitations from the Cr 3+ electrons, the phonons and the spin excitations in order to understand the magnetic frustration. Our results shown that the system experiences a transition from a short-ranged to long-ranged antiferromagnetic correlations regime when the temperature decreases from 100 to 12 K. We also shown that the correct description of the electron paramagnetic resonance, mag-netic susceptibility, specific heat and Raman scattering of the system is obtained when considering the coupling of two or more Cr spins. Finally, we studied the magnons in the bilayered magnetic manganite La2-2rSr1+2xMn2O7 for 0 < x < 0.50. We shown that the specific heat and magnetization of the system can be well described considering the two-dimensional ferromagnetic magnons contributions / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:03:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7708_1.pdf: 2115875 bytes, checksum: e92e0b690885458dfc4d49ad5563e512 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nesta tese estudamos teoricamente as configurações de vórtices em algumas nanoestruturas supercondutoras, como quadrados mesoscópicos com dois defeitos as- simétricos ou com um defeito preenchido com material metálico, anéis mesoscópicos e filmes finos submersos em diferentes tipos de materiais (metais, outros supercon- dutores, isolantes) ou com uma alta densidade de defeitos em sua interface. O estudo foi realizado mediante resolução numérica das equações de Ginzburg-Landau dependentes do tempo (TDGL) para os sistemas citados utilizando-se o método de campos de calibre com variáveis de ligação. Encontramos as configurações de vórtices para estas geometrias e calculamos as curvas de magnetização em função do campo magnético aplicado. Constatamos que as configurações de vórtices, os campos críticos e a própria maneira como os vórtices adentram o supercondutor, dependem fortemente do arranjo dos centros de aprisionamento e da geometria do sistema. No estudo de filmes finos com interfaces diversas, observamos que, devido ao contato com o material, existe um aumento ou uma supress~ao (dependendo do tipo de interface) da supercondutividade nas bordas da amostra, como revelam os resultados das curvas de magnetização, densidade de elétrons supercondutores e número de vórtices em função do campo magnético e do comprimento de extra- polação de De Gennes b. Para determinados valores de b o sistema tem uma resposta paramagnética na curva de magnetização, relacionada na captura do luxo magnético devido nas fronteiras da amostra

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:04:34Z (GMT). No. of bitstreams: 3 arquivo7765_1.pdf: 4183258 bytes, checksum: b3bf4a44203879d64bcf9c780d662416 (MD5) arquivo7765_2.pdf: 7594244 bytes, checksum: 915a106b80a3844645a0264182d60b67 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Desde o trabalho de Abrikosov em 1957, tem se tornado clara a existência e a estabilidade de uma rede de linhas de fluxo magnético (vórtices) em certas faixas de campo e temperatura em supercondutores do tipo II. Submetidos a correntes ou flutuações térmicas, os vórtices movimentam-se na amostra supercondutora de forma a gerar dissipação térmica. Porém, tais perdas são danosas para a grande maioria das aplicações tecnológicas atuais, sempre tentando alcançar correntes elétricas livres de resistividade. Nestes casos, evitar a dissipação ou ruído na voltagem nada mais é do que evitar o movimento destas linhas de fluxo magnético. Uma das formas mais eficazes e práticas de se reduzir o movimento não desejado dos vórtices é introduzir centros de aprisionamento artificial ( pinning artificial). Estes centros de aprisionamento são introduzidos por técnicas de nanofabricação que podem produzir configurações aleatórias ou regulares de pinning . Neste último caso, redes de centros de ancoragem induzem configurações de rede de vórtices cuja corrente crítica é superior `a encontrada em rede de vórtices submetida a centros de pinning aleatórios. Tal fato se dá basicamente devido ao efeito de matching e comensurabilidade entre as duas redes. Assim, caracterizar estas fases dependendo da densidade de vórtices e da simetria da rede de aprisionamento é de suma importância para aplicação tecnológica atual e futura. Além do apelo tecnológico, a interação entre vórtices e pinning é um modelo prático e simples de interação entre uma rede elástica e um substrato periódico e, assim, consegue ser generalizado para uma grande variedade de sistemas na matéria condensada incluindo colóides sobre substratos periódicos ou lasers de interferência, átomos adsorvidos em uma superfície, vórtices em arranjos de junções Josephson e assim por diante. Esta tese tem como objetivo estudar as configurações de equilíbrio, proliferação de defeitos e o derretimento de redes de vórtices em sistemas bidimensionais encontrados em filmes finos supercondutores. As configurações de redes de vórtices mostram-se ter dependência não trivial com o campo externo magnético aplicado. Estes vórtices estão sob a ação de diversos arranjos regulares de centro de ancoragem: redes quadradas, retangulares, calhas e etc. O fenômeno do derretimento foi observado levando em consideração o papel dos defeitos topológicos (deslocações, disclinações). O aparecimento destes defeitos topológicos depende diretamente da simetria da rede de vórtices em relação à rede de ancoragem bem como o valor da temperatura do sistema. Diversas densidades de vórtices foram estudadas, isto é, diversos valores de campo externo foram analisados. Em casos especiais, pode-se encontrar cristalização anisotrópica resultando em uma fase esmética. Esta fase esmética é vista ser induzida em valores de densidade de vórtices específicos bem como em simetrias específicas de arranjo de ancoragem