Orientador: Iakov Veniaminovitch Kopelevitch / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-22T01:33:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baring_LuisAugustoGomes_D.pdf: 21081310 bytes, checksum: 275f0ba5ff80d6f9f19f53cf8316e1a6 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: No presente trabalho estudamos os semimetais bismuto Bi, antimônio Sb e Bi1-xSbx, materiais com propriedades topologicamente não triviais. Observamos a ocorrência de supercondutividade intrínseca em bismuto com TC »= 8:5K. Construímos, a partir dos dados de magnetização e resistência, o diagrama de fase do campo crítico H versus a temperatura T. Esse diagrama de fase, pode ser ajustado segundo modelos da literatura válidos para supercondutividade granular. Detectamos, no bismuto, o aumento da corrente Josephson e acoplamento intergranular no limite quântico devidos à quantização de Landau. Isso se manifesta como uma supercondutividade reentrante. Foi também encontrada transição tipo metal-isolante induzida por campo magnético em todos os materiais estudados. O diagrama de fase H versus T mostra uma extraordinária semelhança entre os três materiais. A amostra Bi1-xSbx, com x = 0:052, revelou a ocorrência de transição semimetal-isolante topológico já em campo magnético zero. Fizemos uma comparação com resultados anteriores da literatura, analisando a dependência da temperatura em que ocorre essa transição em relação à concentração de antimônio x e ao campo magnético B e demonstramos a similaridade entre eles. Observamos, também, supercondutividade nos semimetais bismuto, antimônio e no Bi1-xSbx, induzida por dopagem com os metais ouro e índio, e mostramos que a supercondutividade está associada à interface entre os metais e os semimetais. Finalmente, encontramos a indução de supercondutividade mediante a aplicação de campo magnético em bismuto, consistente com a ocorrência de férmions de Majorana na interface entre esse material e a tinta prata usada para os contatos. Tal observação pode ser devida, também, à ocorrência de um estado supercondutor fora do equilíbrio. / Abstract: In this work we studied the semimetals bismuth Bi, antimony Sb and Bi1-xSbx, all of them with non-trivial topologic properties. We observed an intrinsic superconductivity in bismuth, with TC »= 8:5 K. The phasediagram of the critical field H versus the temperature T, based upon the magnetization and resistance data, may be well fitted according to theoretical models valid for granular superconductivity. We also detected, in bismuth, the increase of the Josephson current and interganular coupling in the quantum limit due to Landau quantization. This manifests itself as a reentrant superconducting state. Our results revealed a metal-insulator transition triggered by magnetic field, for all the studied materials. The phase diagram H ¡T shows a striking similarity between them. The sample Bi1-xSbx with x = 0:052 demonstrated a semimetal-insulator transition even at zero field. We compared our results with previous results of other groups and analyzed the temperature dependence of the transition as a function of the antimony amount x and the magnetic field B and demonstrated their similarity. We also observed supeerconductivity in the semimetals bismuth, antimony and Bi1-xSbx, triggered by doping with the metals gold and indium, and showed that the superconductivity is associated to the interface between the metals and the semimetals. Finally, we found the superconductivity induced by the aplication of magnetic field in bismuth, consistent with the Majorana fermions present in the interface between this material and the silver paste contacts. This may also be related to a non-equilibrium superconduting state. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Este trabalho se ocupa da tradução comentada para o português do Instruccion de Musica sobre la Guitarra Espanõla, de Gaspar Sanz (1697), um dos mais importantes livros de repertório e de instruções de como tocar a guitarra de cinco ordens, que ora denominamos guitarra barroca. A tradução procura contextualizar o texto de Sanz, levando ao leitor, mesmo aquele não habituado à leitura dos tratados dos séculos XVII e XVIII, subsídios que lhe permitam compreender o texto e tirar utilidade prática de seu conteúdo. Assim como o Instruccion, o trabalho aborda temas os mais diversos concernentes à guitarra barroca: música solística, para a compreensão da qual a afinação reentrante mostra-se essencial, música de acompanhamento em suas diferentes vertentes, Rasqueado, Ponteado e Obbligato, instruções de afinação, ornamentação, escolha das cordas e diferentes afinações. Abrange também, embora não como objetivo principal, uma proposta de metodologia para transcrição da tablatura original, levando em conta a afinação reentrante modificada. Os comentários sobre o vasto conteúdo do Instruccion baseiam-se na leitura da obra de Sanz, no cotejamento com outras fontes primárias e secundárias, mas também, e não menos importante, na minha experiência como instrumentista de cordas dedilhadas antigas há mais de quinze anos. Todos os exemplos e transcrições trazem o fac-símile para confronto, convidando o leitor a exercer sua curiosidade em relação às fontes primárias e fazendo disto, de fato, seu principal objetivo. / This work deals with the commented translation into Portuguese of the Instruccion de Musica sobre la Guitarra Española , by Gaspar Sanz (1697), one of the most important books of repertoire and instructions on how to play the five orders guitar, we now call baroque guitar. This translation aims to contextualize Sanz\'s, text, leading the reader, even those not used to reading the treaties of the seventeenth and eighteenth centuries, subsidies to help understanding the text and make practical use of it\'s content. As the Instruccion, this work addresses the most diverse topics concerning the baroque guitar: solo music, where reentrant tuning shows to be essential to their understanding, accompanying music in its various aspects, rasqueado, ponteado and obbligato, ornamentation, choice of chords and different tunings. It also covers, although not as its main objective, a proposed methodology for transcription of the original tablature, taking into account the modified reentrant tuning. Comments on the vast content of the Instruccion are based on the reading of Sanz\'s work in mutual comparison with other primary and secondary sources, but also, and not least, in my experience as a player of early plucked strings over fifteen years. All examples and transcriptions bring also the facsimile, inviting the reader to exercise their curiosity about primary sources and making it in fact their main goal.

Este trabalho se ocupa da tradução comentada para o português do Instruccion de Musica sobre la Guitarra Espanõla, de Gaspar Sanz (1697), um dos mais importantes livros de repertório e de instruções de como tocar a guitarra de cinco ordens, que ora denominamos guitarra barroca. A tradução procura contextualizar o texto de Sanz, levando ao leitor, mesmo aquele não habituado à leitura dos tratados dos séculos XVII e XVIII, subsídios que lhe permitam compreender o texto e tirar utilidade prática de seu conteúdo. Assim como o Instruccion, o trabalho aborda temas os mais diversos concernentes à guitarra barroca: música solística, para a compreensão da qual a afinação reentrante mostra-se essencial, música de acompanhamento em suas diferentes vertentes, Rasqueado, Ponteado e Obbligato, instruções de afinação, ornamentação, escolha das cordas e diferentes afinações. Abrange também, embora não como objetivo principal, uma proposta de metodologia para transcrição da tablatura original, levando em conta a afinação reentrante modificada. Os comentários sobre o vasto conteúdo do Instruccion baseiam-se na leitura da obra de Sanz, no cotejamento com outras fontes primárias e secundárias, mas também, e não menos importante, na minha experiência como instrumentista de cordas dedilhadas antigas há mais de quinze anos. Todos os exemplos e transcrições trazem o fac-símile para confronto, convidando o leitor a exercer sua curiosidade em relação às fontes primárias e fazendo disto, de fato, seu principal objetivo. / This work deals with the commented translation into Portuguese of the Instruccion de Musica sobre la Guitarra Española , by Gaspar Sanz (1697), one of the most important books of repertoire and instructions on how to play the five orders guitar, we now call baroque guitar. This translation aims to contextualize Sanz\'s, text, leading the reader, even those not used to reading the treaties of the seventeenth and eighteenth centuries, subsidies to help understanding the text and make practical use of it\'s content. As the Instruccion, this work addresses the most diverse topics concerning the baroque guitar: solo music, where reentrant tuning shows to be essential to their understanding, accompanying music in its various aspects, rasqueado, ponteado and obbligato, ornamentation, choice of chords and different tunings. It also covers, although not as its main objective, a proposed methodology for transcription of the original tablature, taking into account the modified reentrant tuning. Comments on the vast content of the Instruccion are based on the reading of Sanz\'s work in mutual comparison with other primary and secondary sources, but also, and not least, in my experience as a player of early plucked strings over fifteen years. All examples and transcriptions bring also the facsimile, inviting the reader to exercise their curiosity about primary sources and making it in fact their main goal.

La spectroscopie d'absorption par mesure du temps de vie des photons piégés dans une cavité optique haute-finesse, ou Cavity Ring Down Spectroscopy (CRDS), compte parmi les outils de diagnostic optique les plus sensibles. L'excitation « mode matchée » d'un laser continu rapidement et continûment balayé (~4 THz.s-1 durant ~2 ms), i.e. la cw-CRDS monomode rapide, garantit à la technique ses meilleures performances en termes de limites de détectivité avec, en contrepartie, des points de mesures séparés de l'Intervalle Spectral Libre du résonateur (ISL=c/2L) : le dosage d'environnements basse pression requiert de longues cavités. Cette étude originale propose de mettre à profit la structure transverse du résonateur afin de rendre possible la miniaturisation du dispositif de cw-CRDS rapide. L'excitation multimode d'une cavité fractionnellement dégénérée (dite de taille « magique »), ici présentée, permet de bénéficier d'un gain d'échantillonnage spectral qui vaut l'ordre réentrant N employé. Nous développons deux schémas d'injection multimode : l'injection multimode axiale et l'injection multimode réentrante, dite dans ce dernier cas hors de l'axe optique, de telles cavités et nous en étudions les principales différences. Une étude détaillée du champ intracavité existant aux N résonances constitutives de l'ISL est proposée afin de rendre compte des limites de détectivités associées à ces deux schémas d'injection multimode sensiblement distincts. Une seconde partie de ce travail de thèse est dédiée à caractériser de façon approfondie l'observation des profils spatiaux intracavités formés en injection hors axe lorsque la cavité souffre d'un faible astigmatisme (ΔR/R~2 %) : on parle de profil de Lissajous. Cette étude rend compte des mécanismes fondamentaux, telle la coïncidence particulière de modes particuliers par dispersion modale, qui aboutissent en un intervalle millimétrique de dégénérescence. Celui-ci est le siège d'une succession de profils transverses de Lissajous symétriques les uns des autres de part et d'autre d'une taille particulière de cavité : nous en précisons les causes. Le résiduel astigmatisme ainsi mis en évidence et mesuré permet, en outre, d'expliquer la disparition des oscillations Doppler normalement présentent en début de décroissance ring down dans ce type d'injection dynamique. De façon connexe, nous développons plusieurs types de cellules multipassages non-résonantes comme alternative à la CRDS pour le dosage d'environnements hostiles.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der elektrischen Charakterisierung 10 nm dünner Schichten bestehend aus amorphen Ga-Nanoclustern eingebettet in Ga-dotiertes polykristallines Si. Die Herstellung der Schichten geschieht via Ionen-Implantation in Si-Wafer samt anschließender thermischer Ausheilung. Elektrische Transportmessungen in Magnetfeldern von bis zu 50 T zeigen, dass die Schichten durch Variation der Ausheilparameter zwei strukturelle Supraleiter-Isolator-Übergänge durchlaufen. TEM-gestützte Strukturanalysen decken auf, dass den Übergängen eine Gefügetransformation zugrunde liegt, die das Wechselspiel zwischen supraleitender Cluster-Kopplung und kapazitiver Ladungsenergie sowie dem Ausmaß von thermischen und Quantenfluktuationen beeinflusst. Im supraleitenden Regime (Tc = 7 K) wird ein doppelt reentrantes Phänomen beobachtet, bei dem Magnetfelder von mehreren Tesla in anisotroper Form die Supraleitung begünstigen. Eine qualitative Erklärung gelingt via selbstentwickeltem theoretischen Modell basierend auf Phaseslip-Ereignissen für Josephson-Kontakt-Netzwerke. Für Anwendungen im Bereich der Sensor-Technologie und Quanten-Logik werden die Schichten erfolgreich via Fotolithographie und FIB (focused ion beam) mikro- und nanostrukturiert. Dadurch gelingt die erstmalige Beobachtung des Little-Parks-Effektes in einer Nanostruktur aus amorphem Ga. / The following thesis is devoted to the electrical characterization of 10 nm thin layers consisting of amorphous Ga nanoclusters embedded in Ga-doped polycrystalline Si. The preparation of the layers is realized via ion implantation in Si wafers plus subsequent thermal annealing. Electrical-transport measurements in magnetic fields of up to 50 T show that the layers undergo two structural superconductor-insulator transitions upon variation of the annealing parameters. Structural analyzes based on TEM investigations reveal an underlying transformation of the size and distance of the clusters. This influences the interplay of the superconducting cluster coupling and capacitive charging energy as well as the extent of thermal and quantum fluctuations. In the superconducting regime (Tc = 7 K) a double-reentrant phenomenon is observed. Here, magnetic fields of several Tesla facilitate superconductivity in an anisotropic way. A qualitative explanation is given via a self-developed theoretical model based on phase-slip events for Josephson-junction arrays. With respect to applications regarding sensor technology and quantum logic circuits the layers are successfully micro- and nanostructured via photolithography and FIB. This allows for the first observation of the Little-Parks effect in a nanostructure of amorphous Ga.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der elektrischen Charakterisierung 10 nm dünner Schichten bestehend aus amorphen Ga-Nanoclustern eingebettet in Ga-dotiertes polykristallines Si. Die Herstellung der Schichten geschieht via Ionen-Implantation in Si-Wafer samt anschließender thermischer Ausheilung. Elektrische Transportmessungen in Magnetfeldern von bis zu 50 T zeigen, dass die Schichten durch Variation der Ausheilparameter zwei strukturelle Supraleiter-Isolator-Übergänge durchlaufen. TEM-gestützte Strukturanalysen decken auf, dass den Übergängen eine Gefügetransformation zugrunde liegt, die das Wechselspiel zwischen supraleitender Cluster-Kopplung und kapazitiver Ladungsenergie sowie dem Ausmaß von thermischen und Quantenfluktuationen beeinflusst. Im supraleitenden Regime (Tc = 7 K) wird ein doppelt reentrantes Phänomen beobachtet, bei dem Magnetfelder von mehreren Tesla in anisotroper Form die Supraleitung begünstigen. Eine qualitative Erklärung gelingt via selbstentwickeltem theoretischen Modell basierend auf Phaseslip-Ereignissen für Josephson-Kontakt-Netzwerke. Für Anwendungen im Bereich der Sensor-Technologie und Quanten-Logik werden die Schichten erfolgreich via Fotolithographie und FIB (focused ion beam) mikro- und nanostrukturiert. Dadurch gelingt die erstmalige Beobachtung des Little-Parks-Effektes in einer Nanostruktur aus amorphem Ga. / The following thesis is devoted to the electrical characterization of 10 nm thin layers consisting of amorphous Ga nanoclusters embedded in Ga-doped polycrystalline Si. The preparation of the layers is realized via ion implantation in Si wafers plus subsequent thermal annealing. Electrical-transport measurements in magnetic fields of up to 50 T show that the layers undergo two structural superconductor-insulator transitions upon variation of the annealing parameters. Structural analyzes based on TEM investigations reveal an underlying transformation of the size and distance of the clusters. This influences the interplay of the superconducting cluster coupling and capacitive charging energy as well as the extent of thermal and quantum fluctuations. In the superconducting regime (Tc = 7 K) a double-reentrant phenomenon is observed. Here, magnetic fields of several Tesla facilitate superconductivity in an anisotropic way. A qualitative explanation is given via a self-developed theoretical model based on phase-slip events for Josephson-junction arrays. With respect to applications regarding sensor technology and quantum logic circuits the layers are successfully micro- and nanostructured via photolithography and FIB. This allows for the first observation of the Little-Parks effect in a nanostructure of amorphous Ga.