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Desenvolvimento de Dispositivo Limitador de Corrente Supercondutor Resistivo Modular

DIAS, S. P. 08 June 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2868_DissertacaoMestradoSergioPiresDias.pdf: 2888022 bytes, checksum: 3f1a1300025c899cf1222841bc2531a7 (MD5) Previous issue date: 2010-06-08 / O desenvolvimento de um dispositivo limitador de corrente de falta supercondutor do tipo resistivo de design modular é o principal objetivo desta dissertação. As soluções de engenharia para problemas crônicos deste tipo de limitador, dentre os quais podemos incluir o método de injeção de corrente na cerâmica supercondutora, a dissipação joulica no interior do criostato e a limitação na dimensão longitudinal das cerâmicas são abordadas na tentativa de se conseguir um dispositivo eficiente e com grande resistência de limitação. Paralelamente buscou-se criar e deixar disponível, para uso futuro, procedimentos e ferramental de testes padronizados para realização de testes com limitadores de corrente supercondutores de alta temperatura. Também foram demonstradas algumas topologias de limitadores que não são eficazes para passagem de correntes elevadas. Por fim, testes práticos de limitação foram realizados utilizando o limitador tipo pilha em configuração mono-camada. Simulações de limitação de corrente com o limitador tipo pilha operando em configuração multi-camada concluem a apresentação do dispositivo proposto demonstrando a sua superioridade com relação aos dispositivos resistivos convencionais.
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Movimento de fluxo em supercondutores

Boboshko, Natalia 15 July 1973 (has links)
Orientador: Daltro Garcia Pinatti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-26T15:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Boboshko_Natalia_M.pdf: 1160970 bytes, checksum: af6aa1171c3462441a1f701a1e628460 (MD5) Previous issue date: 1973 / Resumo: Construiu-se um aparelho que possibilitou o estudo da dissipação de energia em supercondutores devido ao movimento de fluxo magnético. Com o aparelho construido, estudou-se a dissipação de energia em filmes supercondutores de Sn; em função do campo magnético e em função da temperatura. Para o caso de campos magnéticos locais, os resultados experimentais mostraram que a dissipação ocorria diferentemente em várias regiões de velocidades, campos magnéticos temperaturas. Verificou-se urna concordância dos resultados experimentais com os cálculos de outros trabalhos (1) , (2) para uma determinada região de velocidades e campos magnéticos e para temperaturas abaixo de T ~ 0,7t. Verificou-se também, a diferença de comportamento quando o filme supercondutor movimentou-se através do campo magnético saindo e não saindo do mesmo. Em alguns casos, notou-se em vez de dissipação de energia, um aumento de energia, o que é explicado pela retenção de fluxo magnético pelo filme. Observou-se também, dissipação de energia, quando o filme movimentou-se em campo magnético homogêneo. Esta dissipação ocorre em campos magnéticos pequenos (H ~ 10-2Hc), e numa região estreita de campo / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Influência da superfície na corrente crítica de supercondutores tipo-II (monocristais de nióbio)

Brito, Alberto de Sousa 15 July 1977 (has links)
Orientador: Gunter Zerweck / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T09:20:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brito_AlbertodeSousa_M.pdf: 1535667 bytes, checksum: d086f756524a6f5c2806054c55ef7a14 (MD5) Previous issue date: 1977 / Resumo: Foram realizadas medidas de curva ne magnetização e de pequenos "loops" de histerese em amostras cilíndricas de monocristais de nióbio, em diversos tratamentos: polimento químico superficial e tratamento térmico, deformação plástica, corrosão química superficial, e outros tratamento superficiais, em temperaturas entre 3K e 6K, com o objetivo de determinar a influência do estado da superfície na corrente crítica de supercondutores tipo-II no estado misto. Para a análise dos resultados foi necessário estender o método original de Zerweck, no qual não era suposto uma variação espacial do gradiente da densinade de fluxo magnético na amostra. Observamos que o principal fator de influência da superfície em si, na corrente crítica, são as rugosinades superficiais. Observamos também um grande aumento da corrente crítica na proximidade da superfície, que atribuímos a uma maior efetividade dos centros de aprisionamento das linhas de fluxo nessa região. Foi elaborado o esquema de um modelo para explicar esses resultados / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Dissipação de energia devida ao movimento de fluxo magnético em supercondutores

Boboshko, Natalia 15 July 1976 (has links)
Orientador: Daltro Garcia Pinatti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T19:08:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Boboshko_Natalia_D.pdf: 2554895 bytes, checksum: 32aa9d3d568ba68db9e2ec09a7c6afc5 (MD5) Previous issue date: 1976 / Resumo: Analisando-se os resultados experimentais existentes sôbre a dissipação de energia em supercondutores, tentou-se uma escolha de condições experimentais de forma a permitir a separação de alguns fenômenos dissipativos. A partir desta análise, estudou-se a dissipação de energia em filmes supercondutores devida ao movimento de fluxo magnético por meio de um pêndulo de torção. A análise dos dados experimentais obtidos permitiu encontrar uma região na curva da dissipação, onde a dissipação devida ao "aprisionamento" pode ser desprezada em relação a outros fenômenos dissipativos, o que indicou a possibilidade de separação destes fenômenos. A separação do efeito devido ao "aprisionamento" permitiu encontrar uma nova expressão empírica da dissipação, para as amostras estudadas, em função de alguns parâmetros (velocidade dos vórtices, campo magnético aplicado e temperatura), e concluir o seguinte: a dissipação de energia em supercondutores tanto "ideais" como "reais" é regida por diversos fenômenos, sendo que o fenômeno, explicado pelas teorias do tipo de Bardeen e Stephen 7, não parece ser o fenômeno predominante nos supercondutores do tipo I, e dependendo da temperatura, pode se tornar desprezível em relação a outros fenômenos. Os resultados experimentais permitiram formular uma explicação fenomenológica do novo efeito dissipativo. Verificou-se que a expressão empírica por nós obtida concorda com os resultados experimentais de R.D.Smith21, e é mais satisfatória na explicação dos resultados da experiência de Kim et al. 6 do que as expressões até agora usadas. Verificou-se também, que os resultados experimentais de Fogel' 30 podem ser explicados se considerarmos que a energia dissipada é soma do efeito Bardeen-Stephen mais o efeito encontrado neste trabalho. Estudou-se a influência do envelhecimento da amostra na dissipação de energia. Os resultados experimentais obtidos, além de concordarem com a nossa explicação fenomenológica do efeito dissipativo, levaram-nos a definir um coeficiente a que caracteriza as propriedades dissipativas de cada amostra. Encontrou-se experimentalmente dissipação de energia em filmes supercondutores de estanho em movimento em campo magnético homogêneo; os dados experimentais obtidos trouxeram argumentos a favor da nossa explicação fenomenológica da dissipação e permitiram formular um modêlo de formação de lamelas em supercondutores do tipo I / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Síntese de supercondutores da família HgBa2Can-1CunO2n+2+(n=2 e 3) : novos métodos de preparação dos precursores

Mendonça, Tánia Manuela de Melo January 2006 (has links)
A informação acerca da área de especialização foi retirada da intranet / Tese de mestrado. Engenharia dos Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2006
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Teoria de aprisionamento coletivo modificada para o caso tridimensional (3D), aplicada aos supercondutores : NbTi e Nb3Sn

Nunes, Cristina Bormio 29 December 1993 (has links)
Orientador: Daltron Garcia Pinatti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-18T17:21:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nunes_CristinaBormio_D.pdf: 6790058 bytes, checksum: cfe4cf1b6001096114c2c481f990aa5b (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Apresentamos neste trabalho uma modificação da Teoria de Aprisionamento Coletivo de vórtices em supercondutores do tipo II (TACM), considerando discordâncias na rede de vórtices. Na teoria original foi considerada somente a energia de deformação elástica da rede de vórtices. No entanto, sabe-se que esta rede é muito deformada para sistemas tridimensionais (fios). Os defeitos estruturais da rede de vórtices (discordâncias, vacâncias e intersticiais) são muito importantes no processo de aprisionamento da mesma. Calculamos as energias próprias e de interação entre as discordâncias da rede de vórtices. Através da minimização da energia total do sistema vórtices-centros de aprisionamento, relativa ao volume de correlação (Vc), é possível obter-se através de simulações computacionais a densidade de força de aprisionamento (Fp) em função do campo magnético reduzido (b=B/Bc2). O ajuste da teoria a dados experimentais é feito para NbTi convencional, Nb3Sn e compósito APC ("artificial pinning centre"). O melhor ajuste ocorre para o compósito APC. A continuidade dos centros de aprisionamento nestes materiais coincide com a homogeneidade dos centros de aprisionamento admitida na TACM. A nova teoria (TACM) confirma que o aprisionamento magnético é o mecanismo predominante nestes materiais / Abstract: In this work. we present a modification of the Collective Pinning Theory for type II superconductors (TACM). considering vortex lattice dislocations. In the original theory, only the elastic energy of the vortex lattice distortions are considered. However, it is known that the vortex lattice is very defective for three dimensional systems (wires). The vortex lattice structural defects (dislocations, vacancies and interstitial) are very important to the pinning process. We calculate the self energies as well as the interaction energy between the vortex lattice dislocations. After the minimization of the vortex-pinning centre energy system, relative to the correlation volume (Vc), it is c possible to calculate by computational simulation the pinning force density (Fp) as a function of the reduced magnetic field (b=B/Bc2). The fit of theory to experimental data is made to conventional NbTi, Nb3Sn and APC composite (artificial pinning centre). The best fit occurs to APC. The continuity of pinning centers in this material coincide with the pinning centre homogeneity adopted in TACM. The new theory (TACM) sustains that magnetic pinning is the main pinning mechanism in APC composite / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Dimensionamento, construção e testes de magnetos supercondutores

Baldan, Carlos Alberto 20 August 1987 (has links)
Orientadores: Ioshiaki Doi, Daltro Garcia Pinatti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-14T03:17:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baldan_CarlosAlberto_M.pdf: 38244082 bytes, checksum: 7699b21cfd42e47a0047601c033fac98 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: A utilização crescente de magnetos supercondutores nos diversos setores, desde a medicina, transporte, energia, extração mineral e até fusão nuclear, demonstra a importância desta tecnologia para uso presente e futuro. Os capítulos iniciais resumem o estado da arte dos pro cessos de fabricação de fios supercondutores, suas propriedades mecânicas, características básicas e ainda apresentam as técnicas que estão sendo utilizadas para produção deste material no país. As técnicas de dimensionamento elétrico/mecânico, seguem os critérios mais avançados para projeto e construção de mag netos supercondutores na faixa de 7 ~ 10T para NbTi e 12 ~ l4T para Nb3Sn. Nestes tópicos também são apresentados os cálculos detalhados das tensões mecânicas devido ao enrolamento, resfriamento e energização. Foram projetados e construídos dois magnetos supercondutores de NbTi para 6,5T e 7T, sendo que este último com ênfase ao cálculo de esforço mecânico elevado, devido sua forma construtiva e características necessárias a sua utilização em separação magnética de minérios. Para o magneto supercondutor de l2T (Nb3Sn + NbTi) , e_ te trabalho apresenta seu dimensionamento completo, sendo que,sua construção e teste serão objeto de tese de doutoramento, devido sua complexidade de construção / Abstract: The increasing use of superconducting magnets in several sectors such as medicine, transport, energy, or extraction and even nuclear fusion, demonstrates the importance of this technology for present and future'applications. The initial chapters summarize the state of the art of superconducting wires manufacturing processes, their mechanical properties and basic characteristics. They present as well the techniques currently employed for production of this material in Brazil. The techniques for electric and mechanical design adopt the most advanced criteria for the manufacture of superconducting magnets in the range of 7 _ lOT for NbTi and 12 _ 14T for Nb3Sn. In these topics are also displayed detailed calculations of mechanical tensions due to winding, cooling and energizing. Two NbTi superconducting magnets for 6,5T and 7T were designed and constructed, being emphasized in the latter the calculation of high mechanical efforts owving to its way of construction and the characteristics necessary for its utilization in magnetic separation of ores. This work presents a complete calculation program for the 12T (Nb3Sn + NbTi) superconducting magnet. However, its construction and test will be the object of a Ph.D. thesis, by virtue of its complexity / Mestrado / Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
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Forças de aprisionamento de vórtices e corrente crítica em supercondutores do tipo II

Bormio, Cristina 12 December 1985 (has links)
Orientador: Daltro Garcia Pinatti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-18T02:35:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bormio_Cristina_M.pdf: 3943134 bytes, checksum: 326751dfc75700370af1a74e7c3e0d81 (MD5) Previous issue date: 1985 / Resumo: No presente trabalho são estudadas as interações vórtices-centros de aprisionamento em materiais supercondutores do tipo II por meio de duas teorias: uma termodinâmica (Hampshire-Taylor) e outra microscópica (Larkin-Ovchinnikov) . O estudo foi aplicado ao NbTi na faixa de composição de 50% em peso de Ti. São cabos comerciais de 361 filamentos com diâmetro final de 0,35 mm para o fio e 9,2 mm para os filamentos. O material apresenta alta taxa de deformação em área (~ 105 e 107) e consequentemente alta densidade de deslocações, sendo que estes defeitos são os que atuam como centros de aprisionamento. Variações nos tratamentos termomecânicos nos cabos supercondutores modificam os mecanismos de interação. Foi feita a identificação do mecanismo especifico para cada tipo de tratamento. Foram feitas medidas de densidade de corrente critica (Jc) em função do campo magnético no intervalo de 1 a 7 Tesla sendo que os parâmetros supercondutores usuais como o campo critico superior (Hc2) e o parâmetro de GinZburg-Landau (kappa-k) são estimados a partir de dados da literatura. As duas teorias utilizadas apresentam a mesma conclusão: à medida que o tamanho dos centros de aprisionamento diminuem, aproximando-se do parâmetro da rede de vórtices, há um aumento de Jc e consequentemente da força de aprisionamento (Fp). Esta é fraca para distribuições uniformes da densidade de deslocações (um único tipo de defeito), aumenta com a adição de precipitados de Tia (dois tipos de defeitos e grande nitidez dos mesmos em relação a matriz) e cresce significativamente com a adição de um terceiro tipo de defeito (deslocações distribuídas), obtido através da deformação do material após o último tratamento térmico. Entretanto há um máximo da corrente crítica em função da deformação normal xI após o último tratamento térmico, possibilitando a especificação quantitativa da otimização da corrente crítica para cada campo magnético de trabalho do cabo supercondutor. A aplicação quantitativa das teorias de Hampshire-Taylor e Larkin-Ovchinnikov aos processos industriais de fabricação de cabos permitirá aumentar as correntes críticas através de otimização dos tratamentos térmicos e provavelmente com adição de dopantes na composição da liga / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Saltos clássicos e quânticos de vórtices intrinsicamente aprisionados em supercondutores de alta temperatura crítica

Smith, Cristiane de Morais 12 August 1994 (has links)
Orientador: Amir Ordacgi Caldeira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-19T17:08:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Smith_CristianedeMorais_D.pdf: 3386003 bytes, checksum: 1cf4a79aaee05a690c49cad4a22963f3 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Uma generalização da teoria de tunelamento quântico macroscópico é obtida visando descrever o decaimento de sistemas com mais de um grau de liberdade aprisionados em estados meta-estáveis. Inicialmente nós estudamos um dc SQUID controlado por uma corrente externa, que constitui um sistema com dois graus de liberdade quânticos interagentes acoplados ao meio que os cerca. A probabilidade de decaimento é obtida na aproximação exponencial para o caso super-amortecido. Próximo à força crítica do sistema, o decaimento do estado meta-estável é determinado por uma única solução instanton descrevendo o decaimento simétrico das fases em cada uma das duas junções Josephson. Mediante redução da força externa, um novo regime é atingido onde o instanton se separa. Um diagrama de fase em termos de temperatura e corrente é construído baseado na teoria de Landau de transições de fase. Dependendo dos parâmetros externos o sistema desenvolve uma transição de fase de primeira ou de segunda ordem para o regime de separação do instanton. Além disso, a teoria de uma corda elástica aprisionada num estado meta-estável é desenvolvida visando estudar o salto quântico de uma linha de fluxo intrinsecamente aprisionada num supercondutor em camadas. A temperatura de cruzamento separando os regimes térmico e quântico é determinada incluindo as dinâmicas massiva, dissipativa e Hall. Os cálculos são efetuados para o caso específico de um potencial periódico ligeiramente inclinado (pequena força externa) quando a aproximação de paredes finas pode ser aplicada. A taxa de decaimento é obtida nos limites não amortecido, super-amortecido e Hall: para sistemas não amortecidos e super-amortecidos, uma convencional saturação é encontrada a baixas temperaturas, enquanto que para sistemas governados por uma dinâmica puramente Hall, a taxa se anula segundo uma lei de Arrhenius com um energia de ativação reduzida devido aos efeitos quânticos. Finalmente, a teoria é generalizada visando descrever o decaimento de uma variedade elástica N-dimensional, e assim o salto de um feixe de vórtices planar (2D) e volumétrico (3D) é discutido / Abstract: The theory of macroscopic quantum tunneling is generalized in order to describe the relaxation from metastable states of systems with more than one degree of freedom. Initially we study a current biased dc SQUID which constitutes a system of two interacting quantum degrees of freedom coupled to the environment. The decay probability is obtained in the exponential approximation for the overdamped case. Close to the critical driving force of the system the decay of the metastable state is determined by a unique instanton solution describing the symmetric decay of the phases in each of the two Josephson junctions. Upon reducing the external driving force a new regime is reached where the instanton splits. The doubling of the decay channels reduces the decreasing of the decay rate in the quantum regime. A current-temperature phase diagram is constructed based on the Landau theory of phase-transitions. Depending on the external parameters the system develops either a first-or a second-order transition to the split-instanton regime. Furthermore, the theory of an elastic string trapped in a metastable state is developed in order to study the quantum creep of a single vortex-line intrinsically pinned in a layered superconductor. The crossover temperature separating thermal and quantum regimes is determined including Hall, massive and dissipative dynamics. The calculations are performed for the specific case of a slightly tilted periodic potential (small driving force) when the thin wall approximation can be applied. The decay rate is obtained in the undamped, overdamped and pure Hall limits: for undamped and overdamped systems the conventional saturation is found at low temperatures, whereas for pure Hall systems the rate vanishes following an Arrhenius law with a quantum-reduced activation energy. Finally, the classical and quantum creep of a vortex-bundle is considered within the framework of continuum elastic theory. The generalization for the decay of a N¿dimensional elastic manifold out of the metastable state is obtained, and the creep of a 2D and 3D vortex-bundles is discussed / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Dinâmica de vórtices Josephson intergranulares em supercondutores cerâmicos

Torres, Jose Henrique Spahn 06 May 1997 (has links)
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

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