Orientador: Oscar Ferreira de Lima / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-22T12:35:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_RaqueldeAlmeida_M.pdf: 3914027 bytes, checksum: 80988aab9b0926450563099fbe0ae796 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A preparação de monocristais de alta qualidade é importante para aplicações tecnológicas e o estudo das propriedades básicas dos supercondutores de alta Tc. A dificuldade de obtenção de monocristais de boa qualidade deve-se ao fato de que estes materiais são altamente reativos, causando contaminação nas amostras e as tornando inomogêneas. Utilizamos neste trabalho o método de crescimento e extração em fluxo de BaO-CuO para elaboração de monocristais de Y1Ba2CU3O7-d , onde a proporção utilizada de Y:Ba:Cu foi respectivamente 1 : 6: 18. Foram utilizados cadinhos de alumina e de ouro. Os monocristais crescidos em cadinho de alumina apresentaram contaminação por alumínio, o que dificultou a oxigenação das amostras. Após vários tratamentos térmicos, as amostras apresentavam uma transição magnética muito larga e um Tc de aproximadamente 80 K. Os monocristais crescidos em cadinho de ouro apresentaram propriedades comparáveis às melhores amostras descritas na literatura, com largura de transição menor que 1 K e Tc em torno de 92 K, sob campo H = 5 Oe aplicado paralelamente ao eixo c do cristal. A caracterização por raio-x e análise metalográfica confirmaram a pureza da fase. Através de curvas de magnetização DC versus temperatura (M x T), utilizando um magnetômetro SQUID, levantamos alinha de irreversibilidade (L.I.). Comparamos esta com a L.I. de uma amostra texturizada de Y1Ba2Cu3O7-d A L.I. ajustou-se muito bem à lei de potência do tipo B = a(1 - t)3/2 . Apresentamos também um estudo sobre fluxo magnético retido na amostra que aparece no ramo FCW da curva M x T. Associamos as oscilações que aparecem para baixos campos aplicados perpendicularmente ao eixo c do cristal a ancoramento intrínseco dos fluxóides. As curvas FCW para altos campos aplicados paralelamente ao eixo c do cristal apresentaram um ponto de mínimo que foi interpretado como sendo a mudança no perfil do gradiente de fluxo. Este ponto separa uma região onde predomina a entrada de fluxo de outra em que predomina a saída de fluxo da amostra. As curvas seguem muito bem uma lei de escala baseada no modelo de "creep" coletivo / Abstract: The preparation of high quality single crystals is very important for technological applications and for the study of the basic properties of the high temperature superconductors. The difficulty of obtaining high quality single crystals is due to the fact that these materials are highly reactive, causing contamination and inhomogeneities in the sample. In this work we have obtained flux free Y1Ba2Cu3O7-d single crystals using the method of improved BaO - CuO flux growth, where the Y:Ba:Cu proportion was 1:6:18, respectively. Two different crucible materials were used: Al2O3 and goId. The crystals grown in Al2O3 presented aluminum contamination, which makes sample oxygenation difficult. After severaI annealing runs the samples stiII showed a broad magnetic transition and a Tc of about 80 K. The crystals grown in goId showed superconducting properties comparable to the best samples described in Iiterature, with a transition width of less than 1 K and Tc around 92 K, under a field H = 5 Oe applied paralleI to the crystal¿s c axis. Characterization by x-ray diffraction and metalographic analysis confirmed the purity of the phase. Using DC magnetization vs. temperature (M x T) measurements, taken on a SQUID magnetometer, we have determined the Irreversibility Line (I.L ) and compared it to the I.L. of a melt-textured Y1Ba2Cu3O7-d sample. The I.L. showed a very good fit to the power Iaw B = a (1-t)3/2 .We aIso present a study of magnetic flux trapping which occurs in the FCW branch of the M x T curves. We associate the oscillations, which appear for Iow fields applied perpendicularly to the sample c axis, to the effect of intrinsic vortex pinning. The FCW curves taken under high fields applied paralleI to the sample c axis showed a depression which we have interpreted as a change in flux gradient profile. The minimum of this depression separates a region dominated by flux entry from another region where flux exit prevaiIs in the sample. These curves follow, quite weII, a scaling Iaw based on the collective creep modeI / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Oscar Ferreira de Lima / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-20T07:06:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndradeJunior_Rubensde_D.pdf: 2674227 bytes, checksum: 31c5746abaf825962d2fa9d6cd14b08a (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Apresenta-se neste trabalho um estudo da linha de irreversibilidade (L.I.) em amostras de supercondutores convencionais do tipo II de baixo k e uma amostra de YBa2Cu3O7-d texturizada por fusão (YMT), utilizando-se de curvas M vs. T obtidas com um magnetômetro-SQUID. Os supercondutores convencionais estudados foram esferas de Nb puro (k » 1.5) e pó de uma solução sólida de Nb com 1.55%at O (k » 6.5) prensado em formato cilíndrico (Nb-O). As L.I. das amostras de supercondutores convencionais foram muito bem ajustadas pela equação de fusão da rede de vórtices de Houghton e col., porém com constantes de Lindemann (cL) irrealisticamente pequenas, cL = 0.0036 para a amostra de Nb e cL = 0.026 para a amostra Nb-O. As L.I. destas amostras também foram muito bem ajustadas por uma lei de potências decorrente do modelo de "depinning" termicamente ativado da rede de vórtices. Neste modelo o expoente n da lei de potências também pode ser obtido a partir de medidas de corrente crítica Jc(B,T) feitas em baixas temperaturas. Obtivemos Jc(B,T) a partir de medidas de M vs. H usando o modelo de Bean, sendo que o expoente n obtido destas medidas concorda com o obtido do ajuste da L.I. dentro de 20% e 10% para as amostras de Nb e Nb-O respectivamente. Acreditamos que neste caso a melhor explicação para a origem da L.I. é o "depinning" termicamente ativado da rede de vórtices. A L.I. para a amostra de YMT foi obtida em 2 orientações diferentes e a equação de fusão da rede de vórtices com correções quânticas ajustou-se muito bem em ambos os casos. Neste ajuste, cL e v foram os únicos parâmetros livres. Os valores de Tc(H) foram obtidos para esta amostra a partir de uma lei e escala baseada na teoria de flutuações para sistemas 3D. O resultado deste ajuste é similar ao obtido por outros autores no estudo de monocristais sem macias, o que sugere que a fusão da rede de vórtices em altas temperaturas é pouco influenciada pelo aumento da desordem da rede / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Oscar Ferreira de Lima / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-28T08:50:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_ClaudioAntonio_D.pdf: 4379811 bytes, checksum: 541e65e1e1394a3fcdacdc6b214acf8d (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Nesta tese apresentamos estudos sobre a técnica de suscetibilidade AC, e sua aplicação no estudo de materiais supercondutores. Verificamos experimentalmente e generalizamos a formulação de uma lei de escala relacionando a amplitude e frequência do campo excitador, recentemente proposta. Correlacionamos os resultados obtidos a partir desta lei de escala com os cálculos feitos usando o modelo de Bean modificado para incluir efeitos de relaxação magnética. Demostramos assim a utilidade desta lei de escala para o estudo da densidade de corrente crítica e para testar modelos para a movimentação de vórtices. Tais métodos foram então empregados no estudo do segundo pico da magnetização em curvas de histerese magnética para uma amostra monocristalina de ErBa2Cu3O7-d. Paralelamente a este trabalho, buscamos aplicar a técnica de suscetibilidade AC na caracterização das propriedades de diversos sistemas supercondutores já conhecidos (Er1-xCaxBa2Cu3O7-d , Nd1-xPrx BaCaCu3O7 e REBaSrCu3O7), assim como na exploração do composto MgB 2, recentemente descoberto ser supercondutor a 39 K / Abstract: In this thesis we present a study about the AC susceptibility technique, and its application in the study of superconducting materials. A recently proposed scaling law relating amplitude and frequency of the driven .eld was experimentally studied and generalized. The results from this analysis were correlated with calculations based in the Bean¿s critical state model, modified in order to include magnetic relaxation effects. The scaling law usefulness for critical current density studies and tests of vortex dynamics models, are demonstrated. Thus, such methods were applied in the discussion of the appearence of the second magnetization peak in hysteresis curves for an ErBa2Cu3O7-d single crystal sample. In parallel to this work, we applied the AC susceptibility in the characterization of several already known superconducting systems (Er1-xCaxBa2Cu3O7-d, Nd1-xPrxBaCaCu3O7 e REBaSrCu3O7) as well as in the exploration of the compound MgB2, recently reported to superconduct at 39 K / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Oscar Ferreira de Lima / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataglin / Made available in DSpace on 2018-09-24T18:20:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_TarcisoMesquitade_M.pdf: 3236428 bytes, checksum: f8799c6f4d4ac1a196ca499b0ad67efb (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Nesta tese estudamos possíveis origens do Segundo Pico da Magnetização (SPM) em supercondutores de alta e baixa temperatura crítica, usando amostras monocristalinas de Bi2Sr2CaCu2O8+d e de Nb. Para estudar o SPM fizemos medidas de curvas de magnetização M x H e suscetibilidade AC (vs. h e T). Através da aplicação de uma lei de escala, para suscetibilidade AC, obtivemos o expoente de creep na região do SMP. Em amostras de Nb verificamos os efeitos sobre as curvas M x H de não homogeneidades na amostra: deslocamentos de planos e oxigênio intersticial. Em amostras de alta pureza (bulk e monocristalina) observamos que as curvas M x H não apresentam o SPM nem o Efeito Pico, próximo a Hc2.Ao adicionar não homogeneidades nas amostras, através de dopagem com oxigênio e deformação por elongação, observamos o aparecimento do Efeito Pico, de instabilidades termomagnéticas e de anisotropia do campo Hc2. Em amostras de Bi2Sr2CaCu2O8+d observamos que o SPM está associado com a componente do campo aplicado paralela à direção c da rede cristalina, ou seja, que o SPM está relacionado com vórtices de Abrikosov e que vórtices Josephson parecem não influenciar no SPM. Ao clivarmos a amostra observamos que a intensidade do SPM se reduz e diminui a janela de temperatura onde ele é visto. Obtivemos o expoente de creep e observamos que na região do SPM o arrasto dos vórtices diminui em campos que antecedem o HSPM , mas na região de HSPM o arrasto aumenta rapidamente e depois volta a cessar. Interpretamos a variação brusca no expoente de creep como uma mudança de fase no sistema de vórtices, que passa de um estado de quase-rede para um estado emaranhado de vórtices / Abstract: In this thesis we have studied possible origins for the Second Magnetization Peak (SMP) in high and low critical temperature superconductors, using samples of Bi2Sr2CaCu2O8+d and Nb single crystals. To study the SMP we did measurements of magnetization curves (M x H) and AC susceptibility (vs. h and T). We obtained the creep exponent in the SMP region, using a scaling law for the AC susceptibility data. In the Nb samples we have verified the effects on M x H curves due to inhomogeneities like dislocations and interstitial oxygen. In high pure samples (bulk and single crystals) we have observed that the M x H curves do not present either SMP or Peak Effect, near H2c . By adding inhomogeneities in the samples, like doping them with oxygen or deforming by elongation, we have observed the appearance of Peak Effect, thermomagnetic instabilities, and H2c anisotropy. In Bi2Sr2CaCu2O8+d samples we have observed that the SMP is associated with the magnetic field component parallel to the crystal c direction of crystal net. This means that the SMP is related to Abrikosov¿s vortices and that Josephson¿s vortices seem not to influence the SMP. After cleaving the sample we observed that the SMP intensity was reduced and the temperature window were it occurs was decreased. We have obtained the creep exponent and have observed that in the SMP region the vortices creep diminish for fields below HSPM , but around HSPM the creep increases abruptly and after the SPM it decreases again. We have interpreted the abrupt creep exponent variation as a phase transition in the vortex system, that pass from a quasi-lattice state to an entangled vortex state / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Fernando Iikawa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-06T18:02:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Godoy_MarcioPeronFrancode_D.pdf: 4057709 bytes, checksum: 0df1e56082150d4109dcf891f05d4da6 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho estudamos as propriedade estruturais e ópticas de pontos quânticos auto-organizados de InP crescidos sobre o substrato de GaAs. Esta estrutura apresenta o alinhamento de bandas tipo-II na interface, confinando o elétron no ponto quântico, enquanto o buraco mantém-se na barreira, próximo à interface devido à interação coulombiana atrativa. As amostras foram crescidas por epitaxia de feixe químico (CBE) no modo Stranskii-Krastanov. Os pontos quânticos apresentam raio médio de 25 nm e grande dispersão de altura (1-5 nm) e ocorre a relaxação parcial do parâmetro de rede, chegando a 2 %, em pontos quânticos superficiais. Do ponto de vista de propriedades ópticas, a fotoluminescência de pontos quânticos superficiais exibe uma eficiente emissão óptica, devido a baixa velocidade de recombinação dos estados superficiais do InP, e reflete a densidade e distribuição bimodal de tamanhos. Além disso, sua emissão óptica em função da intensidade de excitação exibe comportamento diverso em comparação com pontos quânticos cobertos com uma camada de GaAs. Em pontos quânticos cobertos, determinamos a energia de ativação térmica, que varia de 6 a 8 meV, e é associada à energia de ligação do éxciton ou energia de ionização do buraco. O decaimento temporal da luminescência de pontos quânticos é de 1,2 ns, um tempo relativamente curto para um ponto quântico tipo-II. A análise das propriedades magneto-ópticas em pontos quânticos individuais, inédita em QDs tipo-II, permitiu verificar que o fator-g do éxciton é praticamente constante, independentemente do tamanho dos QDs, devido ao fato dos buracos estarem levemente ligados. Por fim, mostramos a versatilidade do sistema acoplando-o a um poço quântico de InGaAs. Este acoplamento introduz mudanças na superposição das funções de onda do par elétron-buraco que permitem a manipulação do tempo de decaimento da luminescência e da energia de ligação excitônica / Abstract: We have investigated structural and optical properties of InP self-assembled quantum dots grown on GaAs substrate. This system presents a type-II band lineup where only electrons are confined in the InP quantum dots. The InP/GaAs quantum dots were grown by chemical beam epitaxy in the Stranskii-Krastanov mode. Our quantum dots present a mean radius of 25 nm and large height dispersion, 1-5 nm, and a partial relieve of the strain up to 2 % is observed. The photoluminescence spectra of surface quantum dots show an efficient optical emission, which is attributed to the low surface recombination velocity in InP. We observed a bimodal dispersion of the dots size distribution, giving rise to two distinct emission bands. A remarkable result is the relatively large blue shift of the emission band from uncapped samples as compared to those for capped dots. In capped quantum dots, we obtained the thermal activation energy, from 6 to 8 meV, which is associated to the exciton binding energy or hole ionization energy. The observed luminescence decay time is about 1.2 ns, relatively short decay time for type II system. We investigated magneto-optical properties using single-dot spectroscopy. The values of the exciton g factor obtained for a large number of single InP/GaAs dots are mainly constant independent of the emission energy and, therefore, of the quantum dot size. The result is attributed to the weak confinement of the holes in InP/GaAs QDs. We have also investigated structures where InP quantum dots are coupled to a InGaAs quantum well. This system permits the manipulation of the wave function overlap between electron-hole in order to control the optical emission decay time and exciton binding energy / Doutorado / Física / Doutor em Ciências