Orientador: Dayse Iara dos Santos / Banca: Manoel Ribeiro da Silva / Banca: Eduardo Carlos Bianchi / Resumo: O presente trabalho visou testar a adição de uma pequena proporção (1% em peso) de dois compostos de cálcio, o silicato de cálcio e o zirconato de cálcio, na preparação de fios de Bi:2212 revestidos com prata, os quais foram testados com sucesso anteriormente em processamento de pastilhas e foram observadas grandes alterações na microestrutura em função do composto de cálcio utilizado. Três tratamentos térmicos com temperaturas máximas próximas, mas ligeiramente diferentes, foram aplicados aos fios em atmosfera de O2/Ar usando o método de fusão parcial. Análises de difração de raio-X realizadas nos pós removidos do núcleo cerâmico dos fios mostraram a predominância da fase Bi:2212, apesar de apresentarem um caráter multifásico. Análise térmica diferencial e termogravimétrica foram feitas nos pós cerâmicos utilizados na preparação dos fios. Observação das seções transversais e longitudinais dos fios realizadas em microscópio eletrônico de varredura indicam a presença de feixes de microplacas da fase supercondutora acompanhadas de maior ou menor segregação de fase rica em cobre. Os tratamentos com temperaturas máximas mais elevadas se mostram mais eficazes para a melhoria das propriedades supercondutoras que foram avaliadas utilizando-se medidas de transporte e medidas magnéticas. As temperaturas críticas foram superiores a 100k. As densidades de corrente crítica obtidas por medidas de transporte variaram de 3,4A/cm2 (fio de referência tratado até 880ºC) a 38,8A/cm2 (fio com adição de CaSiO3 tratado até 883ºC), este valor mais elevado está relacionado a microestrutura com maior proporção de microplacas e menor proporção de fase segregada. A densidade de corrente crítica determinada por magnetização produziram valores muito mais altos por serem baseados em um modelo, o Modelo de Bean. O mesmo fio observado como melhor nas medidas elétricas também apresentou valores superiores quando... / Abstract: The present work was designed to test the addition of a little proportion (1 wt,%) of two calcium compounds, calcium silicate and calcium e o zirconate, in the preparation of Bi:2212 silver sheathed wires, which were successfully tested in processing of melt-textured pellets and were observed in the microstructure in function of the use calcium compound. Three heat treatments with nearby values to the maximum temperatures, but slightly different were applied to the wires in O2/Ar atmosphere using the partial-melting method. Analysis of X-ray diffraction performed in the removed powder from the ceramic core of treated wires showed the predominance of the Bi:2212 phase, despite of the presence of a multiphasic character for the samples. Thermogravimetry and differental thermal analysis were performed in the ceramic powders used to prepare the wires. Observations of longitudinal and cross sections of the wires performed in a scanning electron microplate presence of the superconductiong phase accompanied by more or less segregation of phase rich in copper. The treatments with higher maximum temperatures are more effective to improving the superconducting properties that were evaluated that were evaluated using tranport and megnetic measurements. The critical temperatures were higher that 100K. The critical current densities obtained by transport measurments ranged from 3.44/cm2 (reference wire treated up 880ºC) to 38.8A/cm2 (wire with addition of CaSiO3) treated up 883ºC), this higher value is related to microstructure with addition of CaSiO3 treated up 883ºC), this higher value is related to microstructure with a higher proportion of microplates and smaller proportion of segregated phase. The critical current density determined by magnetization produced much higher values because they are based on a critical model, the Bean Model. The same wire observed like the better in electrical measurements also also showed higher values when... / Mestre

Orientador: Pablo Antonio Venegas Urenda / Banca: Dayse Iara dos Santos / Banca: Durval Rodrigues Júnior / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra a as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Na presente dissertação realizou-se o estudo das forças críticas e do comportamento dinâmico dos vórtices magnéticos de fitas supercondutoras do tipo II com arranjos conformes de centros de aprisionamento (pinning), bem como de diversos outros tipos de arranjos e também de diferentes trechos de arranjos. Além dos efeitos da geometria finita e aprisionamento, foi analisado o comportamento do sistema ao variar parâmetros externos como força de transporte e campo magnético. Os sistemas simulados correspondem a supercondutores bidimensionais, finitos na direção transversal e infinitos na direção longitudinal. A descrição das interações existentes no sistema pôde ser feita através de um conjunto de equações de Langevin, as quais foram resolvidas utilizando a técnica de Dinâmica Molecular. As soluções destas equações permitiram, dentre outros resultados, a obtenção das trajetórias e velocidades dos vórtices. Através das trajetórias, foi possível determinar o comportamento dinâmico das linhas de fluxo, e através das velocidades, os valores de força crítica. Para obter as posições iniciais dos vórtices, foi utilizado um algoritmo de Recozimento Simulado Generalizado (Generalized Simulated Annealing), o qual permitiu obter as configurações de menor energia do sistema. Os cálculos realizados foram feitos para 154 diferentes sistemas, que consistiram na análise do comportamento das interações neles existentes ao variar o campo magnético externo (H) aplicado nas amostras, bem como na a... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work we study the critical forces and dynamic behavior of magnetic vortices in type II superconducting tapes with conformal pinning arrays, as well several other types of arrays and also parts of arrays. In addition to the effects of finite geometry and pinning, we analyze system behavior by varying external parameters such as transport force and magnetic field. The simulated systems corresponds a two-dimensional superconductor, finite in the transverse direction and infinite in the longitudinal direction. The description of the interactions existing in the system can be made via a set of Langevin equations which were solved using Molecular Dynamics techniques. The solutions of these equations allowed, among other results, to obtain the trajectories and velocities of the vortices. Through the trajectories, it was possible to determine the dynamic behavior of the vortex lines, and through the velocities, the values of critical force. To obtain the initial positions of the vortices, we use a Generalized Simulated Annealing algorithm, which sought the settings of the lower energy system. Our calculations were made for 154 different systems, consisting in analyzing the interaction behavior contained in the systems by varying the external magnetic field (H) applied in the samples and the analysis of size effects of superconducting tapes using different arrays and parts of arrays of pinning centers. To study the influence of the applied magnetic field, a scan was taken with... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Pablo Antonio Venegas Urenda / Banca: Maycon Motta / Banca: Felipe Fernandes Fanchini / Resumo: O estudo do comportamento de vórtices em supercondutores de tipo II com centros de aprisionamento (CAs) vem atraindo muita atenção nas últimas décadas devido a possibilidade de aumento da corrente crítica, assim como pela variedade de comportamentos que o sistema pode apresentar. Muito foi feito nos últimos anos na tentativa de compreender os mecanismos de aprisionamento, incluindo estudos de filmes infinitos sob influência de arranjos periódicos e quase-periódicos focando nos efeitos de comensurabilidade, correntes críticas e fases dinâmicas. No entanto, quando se trata de fitas supercondutoras muito trabalho ainda é necessário, especialmente para verificar como os CAs influenciam o sistema. Neste trabalho, foi simulado computacionalmente, utilizando técnicas de Dinâmica Molecular, o comportamento dinâmico de vórtices no interior de uma fita supercondutora do tipo II sob a influência de CAs com distribuição aleatória, hexagonal e dois tipos de arranjos conformes. A simulação foi feita considerando fitas imersas no plano xy, finita em x e infinita em y, com um campo magnético aplicado perpendicularmente ao plano das fitas e temperatura nula. Como resultado, encontramos que a fita com aprisionamento aleatório apresentou, na média, um decaimento suave da força de depinning (força necessária para libertar os vórtices dos CAs) em função do campo aplicado. Além disso, foi observada a presença de vórtices intersticiais fracamente ancorados, resultando em baixos valores de força de ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The behavior of vortices in type II superconductors in the presence of artificial pinning centers has attracted much attention in the last two decades, due to the possibility of enhancing the critical currents, as well as the variety of behaviors that the system can exhibit. Much has been done in recent years to understand the pinning mechanisms, including studies of infinite films under the influence of periodic and quasi-periodic arrays focusing on the commensurability effects, critical currents and vortex dynamic phases. However, when it comes to superconducting strips a lot of work is still required, especially when the system is under the influence of pinning centers. In this work, we study the dynamic behavior of vortices inside a type II superconducting strip in the presence of pinning centers with random distribution, hexagonal and two types of conformal arrays. The simulation was performed considering strips using Molecular Dynamics technique, each with different arrays of defects, immersed in the xy plane, with finite dimension in x and infinite in y, under a magnetic field applied perpendicular to the plane of the strips and zero temperature. As a result, it was found that the strip with random pinning distribution showed a gentle decay of the depinning forces as a function of the applied field. In addition, the presence of weakly pinned interstitial vortices was observed, resulting in low values of depinning force. The hexagonal array showed significant commensura... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

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.

Made available in DSpace on 2016-01-13T13:28:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1999. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:33:34Z : No. of bitstreams: 1 000181561.pdf: 2344438 bytes, checksum: 51f9499fdcedeec049df1103e1eb92d9 (MD5)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-04-24Bitstream added on 2014-06-13T20:53:35Z : No. of bitstreams: 1 souza_ga_me_ilha_parcial.pdf: 96782 bytes, checksum: 4d7a7af15085fcead1d5b2419aabde98 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-05-28T14:25:00Z: souza_ga_me_ilha_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-05-28T14:26:07Z : No. of bitstreams: 1 000711592.pdf: 2613590 bytes, checksum: b3a73de4987564095d129f875271f94c (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Neste trabalho é apresentada a fabricação de um filme fino supercondutor, na forma de uma trilha supercondutora. A trilha é obtida por impressão direta do layout da trilha sobre um substrato de Si, utilizando uma impressora, do tipo jato de tinta. A solução precursora do filme é utilizada como tinta e é ejetada sobre o substrato, assumindo a forma criada no layout. Este processo de fabricação foi criado com o intuito de aplicar uma técnica de fabricação simples e barata (baixo custo) visando a obtenção de um trilha com excelente qualidade a um custo reduzido. As caracterizações morfológicas e estruturais foram realizadas para identificar e analisar o processo de impressão direta. O comportamento supercondutor do material foi verificado através da curva de R x T, em que foi obtida uma Tc de 81K, para a trilha impressa. O transporte de corrente da trilha impressa pela curva de I x V foi de 9,68 A/cm2 na temperatura de 78K / In this work is presented the fabrication of a thin film in the form of a trail for the copper oxide superconductor of BSCCO system. The trail was produced by directly print of the layout on a Si substrate. For this a inkjet printer was used. The precursor solution was used as ink and was ejected into the substrate in such a way to design the previous layout. This manufacturing process was created in order to obtain a trail with good quality at a reduced cost (low cost) by using a simple technique. The morphological and structural characterizations were carried out to identify and analyze the process of direct printing. The superconducting behavior of the material was verified by measurements of R x T from which was obtained a Tc of 81 K. The critical current density of the material was obtained from a V x I curve which value was 9,68 A/cm2 at a temperature of 78K

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-20Bitstream added on 2014-06-13T20:53:35Z : No. of bitstreams: 1 freitas_gq_me_ilha.pdf: 2310003 bytes, checksum: 80ee8619df930ca4427cc739c5aa8584 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Desde a descoberta dos supercondutores de alta temperatura crítica em 1986, suas propriedades tem sido extensivamente estudadas. Neste trabalho relatamos construção de junções Josephson do tipo ponte, construídas manualmente em um filme de BSCCO. Para a obtenção das junções Josephson foi depositado um pó de boa qualidade com composição nominal Bi1.8Pb0.4Sr2CaCu2O8 em substrato cristalino de aluminato de lantânio (LaAlO3), depois tratados termicamente usando um forno de microondas convencional da marca Panasonic (2.45 GHz, 800 W), para ocorrer a coalescência do pó sobre o substratos. As caracterizações estruturais foram realizadas por meio da técnica de difração de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), que revelou a predominância da fase 2212 e formações de placas supercondutoras, respectivamente. A caracterização elétrica foi realizada utilizando o método de quatro pontas DC, a fim de determinar a temperatura de transição crítica e também a curva característica de corrente-tensão (I-V). As temperaturas crítica de transição dos filmes foram de aproximadamente 81K. Também foi observado um salto da corrente elétrica na curva característica I-V com voltagem nula, estes resultados são característicos da ocorrência o tunelamento Josephson. Portanto, os filmes tratados termicamente por um forno de microondas doméstico demonstrou qualidade suficiente para se obter uma junção Josephson / Since the discovery of high critical temperature superconductors in 1986, their properties have been extensively studied. In this work we report the construction of Josephson junctions, constructed manually in a superconductor thin film of BSCCO. The film was obtained of a commercial powder with a nominal composition Bi1.8Pb0.4Sr2 CaCu2O8 was deposited on a lanthanum aluminate crystalline substrate (LaAlO3), and thermally treated by a domestic microwave oven Panasonic (2.45 GHz, 800 W), to occur coalescence of the powder on the substrate. The structural characterization was performed using X-ray diffraction technique (XRD) and scanning electronic microscope (SEM) which revealed the predominance of 2212 phase and plaque-forming superconducting. Electrical characterization was performed using DC four probes technique to establish the critical, temperature (Tc) and also the current-voltage characteristics curve. An onset superconducting transition temperature was measured about at 81K. We also observed in the current-voltage characteristics curve a step of electric current at zero-voltage. These results imply that the tunneling Josephson occurred. Therefore, thin film thermally treated by a domestic microwave has shown sufficient quality to obtain Josephson junctions

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4671.pdf: 7246232 bytes, checksum: 72a263e38e55ab726b466fb38e2e247a (MD5) Previous issue date: 2009-09-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this research work we propose, in general, to address the issue of magnetic levitation force between a superconducting material and a permanent magnet. This is a very current and relevant mainly from a technological standpoint, as it allows, among others, the design of machines such as motors, generators and trains based on the principle of levitation. Thus, the research proposed here has been very inclusive, treating the subject of levitation not only from the experimental point of view, but also theoretical. In the experimental approach we have built, assembled and calibrated an experimental station that measures the levitation force, vertically and horizontally, of a permanent magnet on a sample of high critical temperature superconducting materials of the type YBa2Cu3O7-d. Within this scope, we also have developed the ability to prepare the samples using various types of chemical methods and routes that resulted in samples with different textures and properties, where the measurement of the levitation force also pointed out differences between them. The samples had their quality assessed by (a) magnetic characterization (through measures of AC magnetic susceptibility) and (b) structural characterization (through measures of x-rays diffraction and measurements of scanning electron microscopy). In the theoretical approach of this issue, we developed a program allowing simulating the magnetic levitation force by obtaining the relations of force between the permanent magnet and the superconducting material. In this numerical study we have considered the analytical expressions of classical electromagnetism to write the integral equation of the derivative of the current density inside the superconductor, as a function of the geometry and the settings of the applied field. Next, we used the Method of Moments to write the integral equation in its analytical formulation matrix, in which the current density at each point in time is obtained by a simple rule of integration (Euler method). Thus, were also calculated curves for superconducting magnets in the shape of a finite cylinder in which it was measured the levitation force between a permanent magnet and a superconductor, both in the finite and cylindrical geometry. Finally, we compare both results, theoretical and experimental, for sets of samples with different geometries and obtained following different preparation methods. / Neste trabalho de pesquisa propomos, de maneira geral, abordar o assunto da força de levitação magnética entre um material supercondutor e um imã permanente. Este é um assunto muito atual e relevante principalmente do ponto de vista tecnológico, já que permite, entre outros, o desenho de máquinas tais como motores geradores e trens baseados no princípio da levitação. Dessa maneira, a pesquisa aqui proposta foi bem abrangente, tratando o assunto da levitação não somente do ponto de vista experimental, mas também teórico. Na abordagem experimental construímos, montamos e calibramos uma estação experimental de medidas da força de levitação, vertical e horizontal, de um magneto permanente sobre uma amostra supercondutora de alta temperatura crítica do tipo YBa2Cu3O7-. Dentro desse escopo, também desenvolvemos a habilidade de preparar essas amostras utilizando vários tipos de métodos e rotas químicas que resultaram em amostras com texturas e propriedades diferentes, e cuja medida da força de levitação também apontou diferenças entre elas. As amostras preparadas tiveram a sua qualidade avaliada através de (a) caracterização magnética (através de medidas de suscetibilidade magnética AC) e (b) caracterização estrutural (através de medidas de difração de raios-x e medidas de microscopia eletrônica de varredura). Na abordagem teórica deste assunto, desenvolvemos um programa que permitiu simular a força de levitação magnética através da obtenção das relações da força entre o magneto permanente e o material supercondutor. Neste estudo numérico, levamos em conta as expressões analíticas do eletromagnetismo clássico para escrever a equação integral da derivada temporal da densidade de corrente no interior do supercondutor, em função da geometria do sistema e das configurações do campo aplicado. Em seguida, utilizamos o Método dos Momentos para escrever a equação integral analítica na sua formulação matricial, na qual a densidade de corrente em cada instante de tempo é obtida por uma regra de integração simples (Método de Euler). Dessa maneira, foram calculadas também as curvas de magnetização para supercondutores com o formato de um cilindro finito no qual foi medida a força de levitação entre um magneto permanente e um supercondutor, ambos com geometrias finitas e cilíndricas. Finalmente, comparamos ambos os resultados, teórico e experimental, para conjuntos de amostras com diferentes geometrias e obtidas seguindo diferentes métodos de preparação.

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-05-21Bitstream added on 2014-11-10T11:58:44Z : No. of bitstreams: 1 000793304.pdf: 3817236 bytes, checksum: c88f0b4b23997905abcf1aeddcf17d72 (MD5) / O estudo de amostras supercondutoras em escala mesoscópica é de grande interesse científico e tecnológico pelos efeitos de confinamento que dela advém, por isso da intensificação dos trabalhos voltados a essa classe de materiais nas últimas décadas. Estas escalas estão próximas aos comprimentos característicos dos supercondutores, i.e., do comprimento de coerência (T) e da profundidade de penetração (T). Neste trabalho, usamos a Teoria de Ginzburg-Landau dependente do tempo, TDGL, para descrever o parâmetro de ordem e o campo magnético no interior de amostras supercondutoras de seção reta quadrática e comprimento infinito, ao longo do eixo z, sob um campo externo constante. Nestas amostras foi inserido um defeito extenso na forma de uma fenda e, então, os estudos foram focados na análise da influência desta fenda em diversas posições sobre algumas propriedades do material. É importante frisar que a TDGL permite descrever os estados metaestáveis da configuração de vórtices e o equilíbrio é obtido deixando-se o sistema relaxar para o estado estacionário. A discretização das equações TDGL foi embasada no método das variáveis de ligação e, então, as simulações computacionais foram realizadas. Assim, analisamos a influência da fenda, em diferentes posições, na primeira penetração de vórtices e nos campos críticos Hc1 e Hc3. Simulamos amostras de supercondutores do tipo II, k = 5, com dimensões mesoscópicas, 10 (0) x 10 (0) e o campo magnético externo foi variado com passos de H= 10-3 para diversos valores de temperatura. Também foram analisadas as condições nas quais a primeira penetração de vórtice ocorre pela fenda, assim, novas simulações foram realizadas para amostras com tamanhos laterais de 20 (0) x 20 (0) e (30) (0) / The study of superconducting samples in a mesoscopic scale is of scientific and technological great interest due to their confinement effects. As a consequence, this fact led to an intensification of works focused in this category of materials in the last decades. Such scale lies in the fundamental superconducting lengths, i.e., the coherence length k = 5,and the penetration depth (T). In this work, we use Time Dependent Ginzburg-Landau theory, TDGL, to describe the order parameter and the magnet field inside superconducting samples of square cross section and infinite length, in the z axis, under a constant external magnetic field. In such samples was inserted a long slit-like defect, and thus, we focused our studies on the influence of this slit, positioned in several positions of the border of the sample, in the properties of the material. It is important to emphasize that the TDGL model allows us to describe the metastable states of the vortex configuration and the equilibrium state is obtained by leaving the system rich the stationary state. The discretization of the TDGL equations was obtained by the variable link method. Thus, the computational simulations were carried out and we analyzed the influence of a slit, in several positions, in the first vortex penetrations as well as in the and .critical fields. It were simulated type II superconducting samples, , with mesoscopic dimensions of . The external applied magnet field was changed in steps of = 10-3, for several values of temperature. It was also analyzed the conditions for which the first penetration of the vortex occur by the slit. In this interim, we carried out simulations for samples with lateral sizes of 20 (0) x 20 (0) e (30) (0)

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-31Bitstream added on 2014-12-02T11:21:00Z : No. of bitstreams: 1 000794660.pdf: 5758046 bytes, checksum: 278b3a03155c8f60757a58b459ab830d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho visou testar a adição de uma pequena proporção (1% em peso) de dois compostos de cálcio, o silicato de cálcio e o zirconato de cálcio, na preparação de fios de Bi:2212 revestidos com prata, os quais foram testados com sucesso anteriormente em processamento de pastilhas e foram observadas grandes alterações na microestrutura em função do composto de cálcio utilizado. Três tratamentos térmicos com temperaturas máximas próximas, mas ligeiramente diferentes, foram aplicados aos fios em atmosfera de O2/Ar usando o método de fusão parcial. Análises de difração de raio-X realizadas nos pós removidos do núcleo cerâmico dos fios mostraram a predominância da fase Bi:2212, apesar de apresentarem um caráter multifásico. Análise térmica diferencial e termogravimétrica foram feitas nos pós cerâmicos utilizados na preparação dos fios. Observação das seções transversais e longitudinais dos fios realizadas em microscópio eletrônico de varredura indicam a presença de feixes de microplacas da fase supercondutora acompanhadas de maior ou menor segregação de fase rica em cobre. Os tratamentos com temperaturas máximas mais elevadas se mostram mais eficazes para a melhoria das propriedades supercondutoras que foram avaliadas utilizando-se medidas de transporte e medidas magnéticas. As temperaturas críticas foram superiores a 100k. As densidades de corrente crítica obtidas por medidas de transporte variaram de 3,4A/cm2 (fio de referência tratado até 880ºC) a 38,8A/cm2 (fio com adição de CaSiO3 tratado até 883ºC), este valor mais elevado está relacionado a microestrutura com maior proporção de microplacas e menor proporção de fase segregada. A densidade de corrente crítica determinada por magnetização produziram valores muito mais altos por serem baseados em um modelo, o Modelo de Bean. O mesmo fio observado como melhor nas medidas elétricas também apresentou valores superiores quando... / The present work was designed to test the addition of a little proportion (1 wt,%) of two calcium compounds, calcium silicate and calcium e o zirconate, in the preparation of Bi:2212 silver sheathed wires, which were successfully tested in processing of melt-textured pellets and were observed in the microstructure in function of the use calcium compound. Three heat treatments with nearby values to the maximum temperatures, but slightly different were applied to the wires in O2/Ar atmosphere using the partial-melting method. Analysis of X-ray diffraction performed in the removed powder from the ceramic core of treated wires showed the predominance of the Bi:2212 phase, despite of the presence of a multiphasic character for the samples. Thermogravimetry and differental thermal analysis were performed in the ceramic powders used to prepare the wires. Observations of longitudinal and cross sections of the wires performed in a scanning electron microplate presence of the superconductiong phase accompanied by more or less segregation of phase rich in copper. The treatments with higher maximum temperatures are more effective to improving the superconducting properties that were evaluated that were evaluated using tranport and megnetic measurements. The critical temperatures were higher that 100K. The critical current densities obtained by transport measurments ranged from 3.44/cm2 (reference wire treated up 880ºC) to 38.8A/cm2 (wire with addition of CaSiO3) treated up 883ºC), this higher value is related to microstructure with addition of CaSiO3 treated up 883ºC), this higher value is related to microstructure with a higher proportion of microplates and smaller proportion of segregated phase. The critical current density determined by magnetization produced much higher values because they are based on a critical model, the Bean Model. The same wire observed like the better in electrical measurements also also showed higher values when...