Orientador: Fernando Rogério de Paula / Banca: Rafael Zadorozny / Banca: Fernando Henrique Cristovan / Resumo: Com os supercondutores de alta temperatura crítica (Tc) descobertos na década de 80, os estudos dos materiais supercondutores se intensificaram na tentativa de se obter materiais com Tc's cada vez maiores, ou seja, acima da temperatura do nitrogênio líquido (77 K). No entanto, alguns materiais supercondutores de alta Tc são difíceis de serem obtidos, como no caso do supercondutor cerâmico composto de Bi-Sr-Ca-Cu-O (BSCCO) que apresenta quatro fases predominantes: Bi2Sr2CuO6 (Bi-2201), Bi2Sr2Ca1Cu2O8 (Bi-2212), Bi2Sr2Ca2Cu3O10 (Bi-2223) e Bi2Sr2Ca3Cu4O12 (Bi-2234), com suas Tc's, respectivamente, na faixa de 7-22 K, 75-94 K, 100-125 K e 90-100 K. Infelizmente este supercondutor apresenta instabilidade na fase de maior Tc (Bi-2223). Uma das soluções utilizadas para melhorar a estabilidade desta fase consiste na substituição de elementos químicos. Desta forma, neste trabalho estudamos a estabilização da fase Bi-2223, utilizando o método de substituição onde o Bi foi substituído parcialmente pelo Pb. Para isso, a estequiometria utilizada foiBi2-xPbxSr2Ca2Cu3Oycom x = 0,00, 0,30, 0,35, 0,40, 0,45, 0,50 mol/g. As soluções precursoras foram preparadas baseadas no método Pechini de síntese, na qual se obteve uma resina polimérica que foi tratada termicamente a 200°C por 10 h. Em seguida, a resina foi macerada e o pó obtido nesse procedimento foi novamente tratado termicamente entre 400 e 810°C. Com o pó resultante, foram preparadas pastilhas e, logo após, submetidas a um novo tratamento térmico a 845°C/60 h. Nas pastilhas foram feitas as caracterizações estruturais por meio da técnica de Difratometria de Raios - X (DRX); caracterização elétrica pelo método de quatro pontas dc e química pela técnica de Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios - X (EDX).Os resultados mostraram que nas amostras preparadas com as concentrações de 0,00; 0,30 e 0,35 mols/g de Pb predominou a fase Bi-2212, no entanto para 0,40... / Abstract: With high critical temperature superconducting discovered in the 80s, the studies of superconducting materials have intensified in an attempt to obtain materials with Tc increasing, above the temperature of liquid nitrogen (77 K). However, some superconducting materials of high Tc are difficult to be obtained, as in the case of superconducting ceramic compositesof Bi- Sr-Ca-Cu-O (BSCCO) that presents predominant four phases: Bi2Sr2CuO6 (Bi-2201), Bi2Sr2Ca1Cu2O8 (Bi 2212), Bi2Sr2Ca2Cu3O10 (Bi-2223) and Bi2Sr2Ca3Cu4O12 (Bi-2234), with its Tc respectively in the range of 7-22 K, 75-94 K, 100-125 K and 90-100 K. Unfortunately the high-Tc phase (Bi-2223) in this high-temperature superconductor is thermodynamically unstable. One of the used solutions to improve this phase stability is the chemical element substitution. Thus, in this work we study the stabilization of the Bi-2223 phase using the method of chemical element substitution in which the Bi was replaced partially by Pb. For this, the stoichiometry used was Bi2-xPbxSr2Ca2Cu3Oywith x = 0.00; 0.30; 0.35; 0.40; 0.45; 0.50 mol/g. The solutions were prepared by the polymeric precursor method based on the Pechini method. The polymeric resin obtained was thermally treated at 200°C for 10 h.Then the resin was macerated and the powder obtained in this procedure was again thermally treated between 400°C and 810°C. With the resulting powder, pastilles were prepared and soon after were subjected to a new thermal treatment to 845°C for 60 h. Structural characterizations of the samples were investigated by the technique of X-ray diffraction - (XRD); electrical characterization by four-point probe dc conductivity method and chemical characterization by Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX).The results showed that in the samples prepared with concentrations of 0.00, 0.30 and 0.35 mol/g Pb prevailed the phase Bi -2212, however for the concentration of 0.40 mol/g of Pb the Bi-2223 phase was the... / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-04-26Bitstream added on 2014-06-13T18:28:59Z : No. of bitstreams: 1 lima_rg_me_ilha.pdf: 4900870 bytes, checksum: 03a62f9432df08dfbe01ae769ef5cc49 (MD5) / As rotas de síntese dos cupratos supercondutores buscam por melhorias em suas propriedades como a obtenção de fases únicas, grãos homogêneos e melhor conectados o que, consequentemente, interfere no aumento da capacidade de transporte de corrente elétrica. Neste trabalho foi estudada a síntese do óxido supercondutor do sistema Bi:Sr:Ca:Cu:O na fase 2212 (BSCCO-2212) que apresenta temperatura crítica em torno de 85 K. Para a síntese desse material, foi utilizada uma variação do método dos precursores poliméricos desenvolvido por Pechini e, em uma segunda rota, foi adicionada, a este método, uma etapa na qual se aplicou o método de hidrotermalização assistida por energia de micro-ondas. Neste último, o material é aquecido de dentro para fora e, devido à interação das micro-ondas com a solução, a temperatura do sistema aumenta rapidamente, influenciando diretamente na velocidade da síntese. Em contraste, no aquecimento convencional, o material é aquecido, primeiramente, na superfície e, só então, ocorre a transferência de calor para o interior do sistema. Os pós resultantes dos dois métodos de síntese ora descritos foram tratados termicamente e, então, prensados para se obter pastilhas. Na sequência, foram feitas caracterizações estruturais, elétricas e magnéticas no intuito de se estudar a influência de cada método sobre as propriedades dos materiais sintetizados. / The synthesis routes of superconducting cuprates seek for the improvement of the proprieties of these materials such as the achievement of pure superconducting phases, homogeneity of the grains, better connectivity between the grains and the increase of the transport current. In this study we synthesized oxide superconductors of the Bi:Sr:Ca:Cu:O system focusing on the 2212 phase (BSCCO-2212) for which the Tc lies on around 85 K. For the productions of this material, it was used two synthesis routes. In one of them it was followed only the polymeric precursor method developed by Pechini and, in the second route, the Microwave-Assisted Hydrothermal method was associated with the Pechini one. For this method the heat of the material is from inside out, i.e., the temperature of the system is increased very fast and, consequently, the velocity of synthesis is increased. In conventional heat treatment the material is heated, firstly, at the surface and then the heat is transferred to the interior of the system. The powders of the materials, which were obtained from the described methods, were heat treated and thus, pressed. After that, structural, electrical and magnetic characterizations were carried out to study the influence of each synthesis method on the properties of the produced superconductors.

Orientador: Rafael Zadorosny / Banca: Agda Eunice de Souza Albas / Banca: Fabiano Colauto / Resumo: As rotas de síntese dos cupratos supercondutores buscam por melhorias em suas propriedades como a obtenção de fases únicas, grãos homogêneos e melhor conectados o que, consequentemente, interfere no aumento da capacidade de transporte de corrente elétrica. Neste trabalho foi estudada a síntese do óxido supercondutor do sistema Bi:Sr:Ca:Cu:O na fase 2212 (BSCCO-2212) que apresenta temperatura crítica em torno de 85 K. Para a síntese desse material, foi utilizada uma variação do método dos precursores poliméricos desenvolvido por Pechini e, em uma segunda rota, foi adicionada, a este método, uma etapa na qual se aplicou o método de hidrotermalização assistida por energia de micro-ondas. Neste último, o material é aquecido de dentro para fora e, devido à interação das micro-ondas com a solução, a temperatura do sistema aumenta rapidamente, influenciando diretamente na velocidade da síntese. Em contraste, no aquecimento convencional, o material é aquecido, primeiramente, na superfície e, só então, ocorre a transferência de calor para o interior do sistema. Os pós resultantes dos dois métodos de síntese ora descritos foram tratados termicamente e, então, prensados para se obter pastilhas. Na sequência, foram feitas caracterizações estruturais, elétricas e magnéticas no intuito de se estudar a influência de cada método sobre as propriedades dos materiais sintetizados. / Abstract: The synthesis routes of superconducting cuprates seek for the improvement of the proprieties of these materials such as the achievement of pure superconducting phases, homogeneity of the grains, better connectivity between the grains and the increase of the transport current. In this study we synthesized oxide superconductors of the Bi:Sr:Ca:Cu:O system focusing on the 2212 phase (BSCCO-2212) for which the Tc lies on around 85 K. For the productions of this material, it was used two synthesis routes. In one of them it was followed only the polymeric precursor method developed by Pechini and, in the second route, the Microwave-Assisted Hydrothermal method was associated with the Pechini one. For this method the heat of the material is from inside out, i.e., the temperature of the system is increased very fast and, consequently, the velocity of synthesis is increased. In conventional heat treatment the material is heated, firstly, at the surface and then the heat is transferred to the interior of the system. The powders of the materials, which were obtained from the described methods, were heat treated and thus, pressed. After that, structural, electrical and magnetic characterizations were carried out to study the influence of each synthesis method on the properties of the produced superconductors. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-09-15Bitstream added on 2014-06-13T20:26:57Z : No. of bitstreams: 1 peruzzi_ro_me_ilha_prot.pdf: 4445456 bytes, checksum: 0e311bb9932e4122acd64b8b3ac049c8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Devido a grande preocupação em se desenvolver novos materiais e técnicas para suprir a necessidade por novos recursos e atender com maior comodidade e eficiência a população mundial, estão surgindo novas áreas de pesquisas que visam suprir esta deficiência, seja criando novas tecnologias, ou mesmo aprimorando as técnicas existentes a fim de se obter um melhor aproveitamento dos recursos já existentes. Assim, estamos nos interessando por um ramo da ciência pouco conhecido, mas com um potencial muito elevado a ser descoberto, estamos falando dos materiais supercondutores, que pouco se sabe a respeito deles, porém muito já se faz com os mesmos. Desta maneira estamos apostando numa área mista, onde não usaremos os materiais supercondutores como sendo meramente condutores de energia e sim como dispositivos eletrônicos. Então, começamos o nosso trabalho, desenvolvendo materiais supercondutores na forma de filmes finos que é a base para o desenvolvimento desses dispositivos. Sendo assim escolhemos o sistema BSCCO, que tem como base os seguintes elementos, Bismuto, Estrôncio, Cálcio, Cobre e Oxigênio e que pode apresentar uma temperatura de transição da fase condutora para a fase supercondutora na faixa de 35 - 110K. Deste modo, nos propomos a estudar este tipo de material e desenvolver filmes finos, capazes de serem usados como... / Due to great concern in developing new materials and techniques to supply the need for new resources and to assist with larger comfort and efficiency the world population, new areas of researches that seek to supply this deficiency are appearing, by creating new technologies, or even improving the existent techniques in order to obtain a better use of the resources already existent. Like this, we are being interested in a branch of the little known science, but with a very high potential to be discovered, we are talking about the superconductor materials, that little it is known regarding them. However it is much already done with the same ones. In this way we are betting in a mixed area, where we won't use the superconducting materials as being merely drivers of energy but like electronic devices. Then, we began our work, developing superconductor materials in the form of thin films that is the base for the development of those devices. The system BSCCO was chose because it has composed by the following elements, Bismuth, Strontium, Calcium, Copper and Oxygen and that it may present a transition temperature of the conductive phase for the superconductive phase in the range of 35 - 110K. This way, we have studied this material type and to develop thin films, capable of be used as base for electronic devices. In our work we ...(Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Cláudio Luiz Carvalho / Banca: Victor Ciro Solano Reynoso / Banca: Alexander Polasek / Resumo: Devido a grande preocupação em se desenvolver novos materiais e técnicas para suprir a necessidade por novos recursos e atender com maior comodidade e eficiência a população mundial, estão surgindo novas áreas de pesquisas que visam suprir esta deficiência, seja criando novas tecnologias, ou mesmo aprimorando as técnicas existentes a fim de se obter um melhor aproveitamento dos recursos já existentes. Assim, estamos nos interessando por um ramo da ciência pouco conhecido, mas com um potencial muito elevado a ser descoberto, estamos falando dos materiais supercondutores, que pouco se sabe a respeito deles, porém muito já se faz com os mesmos. Desta maneira estamos apostando numa área mista, onde não usaremos os materiais supercondutores como sendo meramente condutores de energia e sim como dispositivos eletrônicos. Então, começamos o nosso trabalho, desenvolvendo materiais supercondutores na forma de filmes finos que é a base para o desenvolvimento desses dispositivos. Sendo assim escolhemos o sistema BSCCO, que tem como base os seguintes elementos, Bismuto, Estrôncio, Cálcio, Cobre e Oxigênio e que pode apresentar uma temperatura de transição da fase condutora para a fase supercondutora na faixa de 35 - 110K. Deste modo, nos propomos a estudar este tipo de material e desenvolver filmes finos, capazes de serem usados como ...(Resumo completo, clicar acesso eletronico abaixo) / Abstract: Due to great concern in developing new materials and techniques to supply the need for new resources and to assist with larger comfort and efficiency the world population, new areas of researches that seek to supply this deficiency are appearing, by creating new technologies, or even improving the existent techniques in order to obtain a better use of the resources already existent. Like this, we are being interested in a branch of the little known science, but with a very high potential to be discovered, we are talking about the superconductor materials, that little it is known regarding them. However it is much already done with the same ones. In this way we are betting in a mixed area, where we won't use the superconducting materials as being merely drivers of energy but like electronic devices. Then, we began our work, developing superconductor materials in the form of thin films that is the base for the development of those devices. The system BSCCO was chose because it has composed by the following elements, Bismuth, Strontium, Calcium, Copper and Oxygen and that it may present a transition temperature of the conductive phase for the superconductive phase in the range of 35 - 110K. This way, we have studied this material type and to develop thin films, capable of be used as base for electronic devices. In our work we ...(Complete abstract click electronic access below) / Mestre