Recentemente, os compostos não-centrossimétricos têm sido intensamente estudados devido à grande variedade de comportamentos magnéticos, os quais são induzidos pela ausência de centro de simetria na sua estrutura cristalográfica. Esta assimetria induz uma modificação na estrutura de bandas, causando um acoplamento spin-orbita antissimétrico quem é responsável por mecanismos de interação magnética inusuais. A supercondutividade em este tipo de compostos apresenta propriedades que divergem do comportamento esperado pela teoria BCS. Neste trabalho será apresentado um estudo sobre a investigação de supercondutividade em dois sistemas ternários, Y-Co-C e Lu-Ni-C particularmente nos compostos YCo1-xC2 e Lu1-xThNiC2. Estes compostos cristalizam na estrutura CeNiC2 de simetria ortorrômbica é do grupo espacial 38 Amm2 que não possui centro de inversão. As técnicas de caracterização usadas neste trabalho incluem medidas de magnetização, resistividade e calor especifico como funções da temperatura, assim como magnetização como função do campo magnético aplicado. O composto YCo0.7C2 é supercondutor com Tc = 4 K e exibe um comportamento que diverge da teoria BCS. As medidas realizadas neste trabalho sugerem que este material é um forte candidato como supercondutor não convencional, onde poderia existir uma mistura de contribuições nos canais singleto e tripleto. No caso do sistema Lu1-xThxNiC2 os resultados preliminares indicam claramente supercondutividade nos compostos dopados com Th, onde a composição Lu0.6Th0.4NiC2 apresenta uma Tc= 8 K. / In recent years, non-centrosymmetric compounds have attracted a great interest because of their wealth variety of topical behaviors, induced by the lack of the inversion center on the crystallographic structure. This asymmetry leads to a strong modification in the band structures, causing an antisymmetric spin-orbit coupling which is responsible for unusual magnetic interaction mechanisms. Superconductivity in compounds whose crystal structure lacks inversion symmetry are known to display intriguing properties that deviate from conventional BCS superconducting behavior. Here we report the analysis of the ternary systems Y-Co-C and Lu-Ni-C, We focused our analysis in the intermetallic compounds YCo1-xC2 and Lu1-xThxNiC2. Magnetization, resistivity, and heat capacity measurements on polycrystalline samples of noncentrosymmetric YCo0.7C2, showing clear evidence of bulk superconductivity with a critical temperature of Tc =4 K. Interestingly the specific heat of the superconducting state deviates from conventional exponential temperature dependence, which is suggestive of possible unconventional superconducting behavior in YCo0.7C2, similar to that seen in the isostructural and isoelectronic superconductor LaNiC2. Besides, these results strongly suggest that this material is a strong candidate of multiband superconductivity. In the case of the system Lu1- xThxNiC2 our results showed a clear superconducting signal in the Th doped samples, where the composition Lu0.6Th0.4NiC2 has a Tc= 8 K.

Recentemente, os compostos não-centrossimétricos têm sido intensamente estudados devido à grande variedade de comportamentos magnéticos, os quais são induzidos pela ausência de centro de simetria na sua estrutura cristalográfica. Esta assimetria induz uma modificação na estrutura de bandas, causando um acoplamento spin-orbita antissimétrico quem é responsável por mecanismos de interação magnética inusuais. A supercondutividade em este tipo de compostos apresenta propriedades que divergem do comportamento esperado pela teoria BCS. Neste trabalho será apresentado um estudo sobre a investigação de supercondutividade em dois sistemas ternários, Y-Co-C e Lu-Ni-C particularmente nos compostos YCo1-xC2 e Lu1-xThNiC2. Estes compostos cristalizam na estrutura CeNiC2 de simetria ortorrômbica é do grupo espacial 38 Amm2 que não possui centro de inversão. As técnicas de caracterização usadas neste trabalho incluem medidas de magnetização, resistividade e calor especifico como funções da temperatura, assim como magnetização como função do campo magnético aplicado. O composto YCo0.7C2 é supercondutor com Tc = 4 K e exibe um comportamento que diverge da teoria BCS. As medidas realizadas neste trabalho sugerem que este material é um forte candidato como supercondutor não convencional, onde poderia existir uma mistura de contribuições nos canais singleto e tripleto. No caso do sistema Lu1-xThxNiC2 os resultados preliminares indicam claramente supercondutividade nos compostos dopados com Th, onde a composição Lu0.6Th0.4NiC2 apresenta uma Tc= 8 K. / In recent years, non-centrosymmetric compounds have attracted a great interest because of their wealth variety of topical behaviors, induced by the lack of the inversion center on the crystallographic structure. This asymmetry leads to a strong modification in the band structures, causing an antisymmetric spin-orbit coupling which is responsible for unusual magnetic interaction mechanisms. Superconductivity in compounds whose crystal structure lacks inversion symmetry are known to display intriguing properties that deviate from conventional BCS superconducting behavior. Here we report the analysis of the ternary systems Y-Co-C and Lu-Ni-C, We focused our analysis in the intermetallic compounds YCo1-xC2 and Lu1-xThxNiC2. Magnetization, resistivity, and heat capacity measurements on polycrystalline samples of noncentrosymmetric YCo0.7C2, showing clear evidence of bulk superconductivity with a critical temperature of Tc =4 K. Interestingly the specific heat of the superconducting state deviates from conventional exponential temperature dependence, which is suggestive of possible unconventional superconducting behavior in YCo0.7C2, similar to that seen in the isostructural and isoelectronic superconductor LaNiC2. Besides, these results strongly suggest that this material is a strong candidate of multiband superconductivity. In the case of the system Lu1- xThxNiC2 our results showed a clear superconducting signal in the Th doped samples, where the composition Lu0.6Th0.4NiC2 has a Tc= 8 K.

Orientador: Eduardo Miranda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-01T08:41:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_DalsonEloy_D.pdf: 2470369 bytes, checksum: 93d3b945f62f374cfd686217575dda95 (MD5) Previous issue date: 2017 / Resumo: Nesta tese estudamos a relação entre antiferromagnetismo e supercondutividade em pnictídeos à base de ferro. Este estudo será feito através da análise de uma energia livre de Ginzburg-Landau de parâmetros de ordem acoplados que será derivada de um modelo microscópico. Em particular, estamos interessados em saber se a transição entre os estados ordenados é de primeira ordem ou se as duas ordens podem coexistir. Para o caso de supercondutividade convencional as duas fases puras nunca coexistem. Entretanto, quando a supercondutividade é não-convencional e a condição de nesting perfeito não é satisfeita, pode haver um regime intermediário de coexistência microscópica das duas ordens. Nesta nova fase termodinâmica, as simetrias de rotação no espaço de spins, de reversão temporal e U(1) são quebradas simultânea e localmente. Logo, os canais de supercondutividade singleto e tripleto se misturam quanticamente. Em outras palavras, uma componente tripleto secundária do estado supercondutor é gerada. Os diagramas de fases do sistema são apresentados e analisamos também como flutuações magnéticas, acima da temperatura de Néel pura, afetam a temperatura de transição tripleto. Investigamos também o efeito da magnetização alternada no efeito Josephson, i.e., na supercorrente que flui através de uma junção entre dois supercondutores na fase de coexistência. Por fim, mas não menos importante, estudamos o efeito de proximidade em uma interface entre um supercondutor e um antiferromagneto. Veremos que os pares de Cooper podem penetrar a região magnética e em consequência, uma componente tripleto é induzida próximo da interface / Abstract: In this thesis, we study the interplay between antiferromagnetism and superconductivity in iron pnictides. This study will be done analyzing a free energy of coupled order parameters which will be derived from a microscopic model. In particular, we are interested if the phase transition between the ordered states is first order or if the two orders can coexist. For the case of conventional superconductivity, the two phases cannot coexist. However, when superconductivity is unconventional and the perfect nesting condition is not satisfied, there can exist an intermediary state of microscopic coexistence of the two orders. In this new thermodynamic phase, spin rotation, time reversal and U(1) symmetries are simultaneously and locally broken. Therefore, the singlet and triplet superconductivity channels are quantum mechanically mixed. In other words, a secondary triplet component is generated. The phase diagrams of the system are presented and we also analyze the effect of magnetic fluctuations above the pure Néel temperature on the triplet temperature transition. We also investigate the effects of the staggered magnetization on the Josephson effect, i.e., on the supercurrent that flows through a junction of two superconductors in the coexistence phase. Last, but not least, we study the proximity effect at an interface between a superconductor and an antiferromagnet. We will see that the Cooper pairs can penetrate the magnetic region and consequently a triplet component is induced near the interface / Doutorado / Física / Doutor em Ciências / 140834/2013-3 / 2342/15-4 / CNPQ / CAPES / BEX