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Dinâmica de vórtice em filmes nanoestruturados de MoGe: um estudo via medidas de magnetorresistênciaLima, Lucas Fantini de 31 January 2013 (has links)
Submitted by Danielle Karla Martins Silva (danielle.martins@ufpe.br) on 2015-03-12T14:44:36Z
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Previous issue date: 2013 / CNPq ; FACEPE / No final da década de 1990, com o aperfeiçoamento das técnicas de fabricação de
filmes finos nanoestruturados, houve vários estudos que procuraram entender a dinâmica
de vórtices e suas características. Esses sistemas normalmente compreendem uma rede
regular de buracos ou inclusões magnéticas, que atuam como armadilhas para os vórtices,
fornecendo potenciais periódicos de ancoragem. Por esta razão, vórtices em supercondutores
nanoestruturados apresentam vários fenômenos interessantes que não podem ser
encontrados em filmes contínuos. Possivelmente o exemplo mais marcante é o efeito
de matching devido à comensurabilidade entre a rede de vórtice e a rede de ancoragem
artificial. A depender das condições impostas ao sistema (temperatura, campo magnético
aplicado, corrente de transporte aplicada e os parâmetros da rede de ancoragem)
os vórtices se organizarão de maneiras distintas e isso irá, obviamente, traduzir-se em
diferentes respostas macroscópicas. Nos chamados campos de matching (B = nB1, onde
n é um inteiro e B1 é a densidade de fluxo magnético correspondente a um vórtice por
célula unitária) os vórtices sentem mais o potencial de ancoragem e isto aparece experimentalmente
como um aumento na corrente crítica (medida estática) ou uma atenuação
na mobilidade dos vórtices (medida dinâmica). Acredita-se amplamente que as características
observadas nas medidas estáticas e dinâmicas estão correlacionadas de forma
que pode-se usar medidas de magnetotrasporte para inferir sobre as propriedades da
comensurabilidade estática da rede de vórtice nos filmes nanoestruturados.
Nesta dissertação, estudaremos experimentalmente as propriedades dinâmicas dos vórtices
em um filme fino amorfo de MoGe com uma rede regular quadrada de antidos (buracos).
A amostra foi fabricada por litografia eletrônica e deposição por laser pulsado na Universidade de Leuven, Bélgica. Foram feitas várias medidas de magnetorresistência
nessa amostra usando voltímetros e fontes de corrente altamente sensíveis. Estes foram
conectados ao equipamento comercial PPMS (Physical Properties Measurement System,
da Quantum Design), usado como ambiente criogênico, através de uma caixa adaptadora
confeccionada nos nossos laboratórios. As medidas são controladas por um computador
através de uma rotina escrita pelo software de automação LabView. As curvas de magnetorresistência
para diferentes valores de temperatura exibem uma série de características
em diferentes campos de matching, como esperado do fenômeno de comensurabilidade
estudado em trabalhos anteriores. Entretanto, para o sexto campo de matching, a forma
característica da curva de magnetorresistência está ausente para todos os valores de temperatura.
Seguindo um modelo baseado em configurações estáticas de vórtices em redes
regulares de antidots, uma atenuação no efeito de matching é esperada para o terceiro
campo de matching, devido aos parâmetros geométricos da nossa amostra. De fato, foi
observada uma atenuação em B = 3B1. Entretanto, o modelo falha em explicar a ausência
do efeito de matching em B = 6B1 encontrado nas nossas medidas. É proposto que
vórtices em movimento na presença de um potencial de ancoragem periódico podem apresentar
efeitos de comensurabilidade ligeiramente diferentes daqueles que ocorrem na
situação estática porque a rede de vórtice que se move interage efetivamente com um
potencial de ancoragem dependente do tempo.
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Aplicação do mínimo múltiplo comum generalizado nas ondas de pêndulos / Minimum application multiple widespread common in waves of pendulumsSilva, Jean Carlo de Sousa e 30 March 2016 (has links)
Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-07-14T12:48:19Z
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Previous issue date: 2016-03-30 / The simple pendulums have oscillatory and periodic movements. Thus, if we analyze
some of them with independent movements, they may again return to be in the same
spot, if your periods are comensurávies. We present the basic concepts needed to
understand this phenomenon. Ending with a hint of implementation. / Os pêndulos simples possuem movimentos oscilatórios e periódicos. Assim, se analisarmos
alguns deles com movimentos independentes, eles poderão voltar a se encontrar
no mesmo ponto se seus períodos forem comensurávies. Para isso apresentamos os conceitos
básicos necessários para a compreensão desse fenômeno. Finalizando com uma
sugestão de aplicação do mesmo.
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Efeitos de comensurabilidade na dinâmica de vórtices em supercondutores nanoestruturadosMATEUS, Fania Danitza Caicedo 30 June 2015 (has links)
Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-02-15T13:24:58Z
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Previous issue date: 2015-06-30 / FACEPE / Recentes progressos na fabrica¸c˜ao de nanoestruturas fornecem a possibilidade de produzir
filmes finos que contenham defeitos artificiais como s´ıtios de aprisionamento com tamanho,
geometria e disposi¸c˜ao espacial bem definidas. O estudo dessa introdu¸c˜ao de um arranjo regulardedefeitosemfilmesfinossupercondutoresdotipoIItemsidoativamentedesenvolvido
desde o ponto de vista te´orico e experimental, por um lado pela riqueza de comportamentos
est´aticos e dinˆamicos que apresenta e, por outro, pela compreens˜ao dos mecanismos para
estabilizareancorararededev´orticescontraasfor¸casmotorasexternas. Umdosfenˆomenos
mais not´aveis destes sistemas ´e chamado efeito matching, o qual ocorre quando o n´umero
de v´ortices ´e um m´ultiplo inteiro do n´umero dos centros de aprisionamento, sendo observados
picos na corrente cr´ıtica (resposta est´atica) ou atenua¸c˜oes na mobilidade dos v´ortices
(resposta dinˆamica) nos valores de campo onde esta condi¸c˜ao ´e satisfeita. Nesses campos
comensur´aveis, os v´ortices podem formar uma rede altamente ordenada onde as intera¸c˜oes
v´ortice-v´ortice que reduzem o ancoramento efetivo s˜ao minimizadas. Usando simula¸c˜oes
dedinˆamicamolecular,analisamosasconfigura¸c˜oesdosv´orticeseosefeitosdepinning artificialnadinˆamicadev´orticesemumfilmefinosupercondutordotipoII,comumadistribui¸c˜ao
peri´odica de centros de pinning. A dinˆamica de v´ortices e suas configura¸c˜oes estruturais,
foram simuladas usando o algoritmo de dinˆamica de Langevin. As intera¸c˜oes entre v´ortices
foram modeladas dentro da aproxima¸c˜ao de London com condi¸c˜oes de contorno peri´odicas.
Na parte inicial do estudo, calculamos as configura¸c˜oes de equil´ıbrio para a rede de v´ortices,
encontrando resultados similares aos estudados em trabalhos anteriores. Inclusive, observamos
em nossas simula¸c˜oes que o n´umero de satura¸c˜ao dos centros de ancoragem, i.e. o
n´umero m´aximo de v´ortices aprisionados por cada centro, ´e fun¸c˜ao do campo externo.
de aprisionamento. Esse estudo revela que os tipos de comensurabilidades encontradas
nesse problema dinˆamico s˜ao, em geral, diferentes daqueles encontrados no problema
est´atico. Portanto, a pr´atica usual na literatura de se inferir sobre as configura¸c˜oes est´aticas
dos v´ortices a partir de medidas de magnetorresistˆencia deve ser revista. / Recent progress in manufacturing of nanostructures provides the possibility to produce thin films
containing artificial defects as pinning sites with well-defined size, geometry and spatial arrangement.
The study of the introduction of a regular arrangement of defects in type II superconducting
thinfilmshasbeenactivelydevelopedfromatheoreticalandexperimentalpointofview,ononeside
due to the richness of static and dynamic behaviors that it presents and, second, by understanding
themechanismstostabilizeandanchorthenetworkofvorticesagainstexternaldrivingforces. One
ofthemostremarkablephenomenaofthesesystemsiscalledmatching effectwhichoccurswhenthe
number of vortices is a multiple integer of the number of pinning centers, with peaks observed in
the cr´ıtical current (static response) or the attenuation of the vortices mobility (dynamic response)
values in field where this condition is satisfied. These measurable fields, the vortices can form a
highly ordered network where the vortex-vortex interactions that reduce the effective anchoring
are minimized. Using molecular dynamics simulations, we analyzed the settings of the vortices
and the effects of artificial pinning at the dynamics of vortices in a type II superconducting thin
film with a periodic distribution of pinning centers. The dynamics of vortices and their structural
configurations were simulated using the Langevin dynamics algorithm.
hm. The interactions between
vortices were modeled using London’s approach with periodic boundary conditions. In the early
part of the study, we calculated the balance settings for the vortex network, finding results similar
to those studied in previous works. In fact, we observed in our simulations that the number of
saturation of the anchoring centers, i.e. the maximum number of vortices trapped by each center,
is a function of the external field. This result had already been predicted in calculations performed
within the Ginzburg-Landau formalism. Here, we show that the same effect can be reproduced
at the London scheme. In the second part of the study, we analyzed the dynamics when an
external force is applied in the longitudinal direction relative to the symmetry of the network of
traps. We show that this system displays dynamic commensurability effects when the settings of
the vortices coincide with the periodicity of the arrangement, through the magnetoresistance curves
that have a number of features in the different fields of matching. Certain field values, it falls
in tension are absent due to the particular configuration of vortices and the interaction between
interstitial vortices with the vortices occupying the pinning centers.
This study shows that
the types of measurability found in this dynamic problem are generally different from those found
in the static problem. Therefore, the usual practice in the literature to infer the static settings of
vortices from magnetoresistance measures should be reviewed.
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