Orientador: Amir Ordacgi Caldeira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-19T17:08:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Smith_CristianedeMorais_D.pdf: 3386003 bytes, checksum: 1cf4a79aaee05a690c49cad4a22963f3 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Uma generalização da teoria de tunelamento quântico macroscópico é obtida visando descrever o decaimento de sistemas com mais de um grau de liberdade aprisionados em estados meta-estáveis. Inicialmente nós estudamos um dc SQUID controlado por uma corrente externa, que constitui um sistema com dois graus de liberdade quânticos interagentes acoplados ao meio que os cerca. A probabilidade de decaimento é obtida na aproximação exponencial para o caso super-amortecido. Próximo à força crítica do sistema, o decaimento do estado meta-estável é determinado por uma única solução instanton descrevendo o decaimento simétrico das fases em cada uma das duas junções Josephson. Mediante redução da força externa, um novo regime é atingido onde o instanton se separa. Um diagrama de fase em termos de temperatura e corrente é construído baseado na teoria de Landau de transições de fase. Dependendo dos parâmetros externos o sistema desenvolve uma transição de fase de primeira ou de segunda ordem para o regime de separação do instanton. Além disso, a teoria de uma corda elástica aprisionada num estado meta-estável é desenvolvida visando estudar o salto quântico de uma linha de fluxo intrinsecamente aprisionada num supercondutor em camadas. A temperatura de cruzamento separando os regimes térmico e quântico é determinada incluindo as dinâmicas massiva, dissipativa e Hall. Os cálculos são efetuados para o caso específico de um potencial periódico ligeiramente inclinado (pequena força externa) quando a aproximação de paredes finas pode ser aplicada. A taxa de decaimento é obtida nos limites não amortecido, super-amortecido e Hall: para sistemas não amortecidos e super-amortecidos, uma convencional saturação é encontrada a baixas temperaturas, enquanto que para sistemas governados por uma dinâmica puramente Hall, a taxa se anula segundo uma lei de Arrhenius com um energia de ativação reduzida devido aos efeitos quânticos. Finalmente, a teoria é generalizada visando descrever o decaimento de uma variedade elástica N-dimensional, e assim o salto de um feixe de vórtices planar (2D) e volumétrico (3D) é discutido / Abstract: The theory of macroscopic quantum tunneling is generalized in order to describe the relaxation from metastable states of systems with more than one degree of freedom. Initially we study a current biased dc SQUID which constitutes a system of two interacting quantum degrees of freedom coupled to the environment. The decay probability is obtained in the exponential approximation for the overdamped case. Close to the critical driving force of the system the decay of the metastable state is determined by a unique instanton solution describing the symmetric decay of the phases in each of the two Josephson junctions. Upon reducing the external driving force a new regime is reached where the instanton splits. The doubling of the decay channels reduces the decreasing of the decay rate in the quantum regime. A current-temperature phase diagram is constructed based on the Landau theory of phase-transitions. Depending on the external parameters the system develops either a first-or a second-order transition to the split-instanton regime. Furthermore, the theory of an elastic string trapped in a metastable state is developed in order to study the quantum creep of a single vortex-line intrinsically pinned in a layered superconductor. The crossover temperature separating thermal and quantum regimes is determined including Hall, massive and dissipative dynamics. The calculations are performed for the specific case of a slightly tilted periodic potential (small driving force) when the thin wall approximation can be applied. The decay rate is obtained in the undamped, overdamped and pure Hall limits: for undamped and overdamped systems the conventional saturation is found at low temperatures, whereas for pure Hall systems the rate vanishes following an Arrhenius law with a quantum-reduced activation energy. Finally, the classical and quantum creep of a vortex-bundle is considered within the framework of continuum elastic theory. The generalization for the decay of a N¿dimensional elastic manifold out of the metastable state is obtained, and the creep of a 2D and 3D vortex-bundles is discussed / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Guillermo Gerardo Cabrera Oyarzun / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-24T14:46:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chaparro_GustavoAdolfoLara_D.pdf: 1987239 bytes, checksum: 13d8ec89a51dbf08f87c1cef77d3e6dd (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: É estudado, para uma rede quadrada. um modelo de Hubbard de uma. banda estendido, incluindo a repulsão de Coulomb e o hopping correlacionado entre primeiros vizinhos. Utiliza-se a aproximação de Hatree-Fock generalizada para obter soluções supercondutoras com e sem antiferromagnetismo de tipo Néel. Obtém-se uma condição para. os parâmetros da teoria necessária para a existência. de soluções supercondutoras estáveis. A competição entre as repulsões intrasítio e intersítio, modulada. pelo hopping correlacionado, produz uma configuração de emparelhamento "covalente" com emparelhamento intrasítio e intersítio parcial. Nesta aproximação existe uma fase supercondutora não magnética no caso de uma baixa concentração de portadores e uma fase de coexistência. de supercondutividade com antiferromagnetísmo para concentração de portadores mais próxima do caso de banda semi-cheia.. As soluções apresentam uma assimetria entre elétrons e buracos. Também aplica-se uma aproximação para o caso de repulsão Coulombiana intrasítio muito grande, consistente em considerar só os termos lineares nos parâmetros da teoria. Neste caso, não existe solução supercondutora / Abstract: We study an extended Hubbard model, for the one band, square lattice case. We include both, the nearest neighbor direct and correlated hopping Coulomb terms. Within a generalized Hartree-Fock scheme we obtain superconductive solutions. Those solutions may be either non magnetic or antiferromagnetic (Néel-like). A necessary condition between parameters of the theory for stable superconductive solutions is obtained. The intra and jntersite Coulomb terms compete, modulated by the correlated hopping term, yielding a "covalent" pairing with partial intra and intersite pairing. For low density carriers, a non magnetic superconductive state is found, and for the nearly half filled band case the superconductive phase coexists with an antiferromagnetic phase. The solutions have broken electron-hole symmetry. For the "large" U case (intrasite Coulomb repulsion) equivalent to a linear approximation within our model, a superconductive state is not found / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Oscar Ferreira de Lima / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-24T19:46:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Avila_MarcosdeAbreu_M.pdf: 2531679 bytes, checksum: 77a7c5d624619f2c48c7a4ea4014b3d9 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Apresentamos neste trabalho um estudo de alguns dos principais efeitos provocados pela presença de superfícies no comportamento magnético de materiais supercondutores. detalhamos as mais importantes propriedades da supercondutividade superficial, um fenômeno básico primeiramente proposto em 1963 por Saint-James e de Gennes. Usando os cálculos de o. F. de Lima para a dependência com a temperatura da magnetização superficial e volumétrica, encontramos uma expressão que descreve o comportamento perto da transição da razão HC3/HC2 entre os campos críticos superficial e volumétrico. Realizamos medidas de magnetização, com um magnetômetro SQUID de alta sensibilidade, em uma folha de tântalo com alta relação superfície/volume, e com suas superfícies principais orientadas paralelamente e perpendicularmente ao campo aplicado. Verificamos as principais características da supercondutividade superficial nestas medidas e determinamos a dependência com a temperatura da razão HC3/HC2 para esta amostra. Fazendo um ajuste da expressão teórica a estes resultados, propusemos dois fatores que afetam o seu comportamento: a sensibilidade limitada do equipamento de medida e a recém proposta diferença entre as temperaturas críticas superficial e volumétrica a campo nulo TC3(O) e TC2(O). Estudamos também os efeitos da presença da superfície na dinâmica de fluxóides de supercondutores do tipo II devido à formação da barreira superficial de Bean-Livingston. Experiências de magnetização realizadas em amostras de nióbio com superfícies polidas e que tiveram esta superfície posteriormente lixada mostraram, através de uma análise comparativa, a influência desta barreira superficial que mostrou-se maior em baixas temperaturas e altos campos. Em curvas M x T e M x H aparece um comportamento irreversível, que diminui com o lixamento da superfície. Na linha de irreversibilidade aparece um comportamento reentrante, com esta linha seguindo o comportamento previsto por modelos volumétricos perto de TC2(O) e reencontrando-se com a linha HC2(T) em temperaturas mais baixas. 0 lixamento estende a região dominada pela resposta volumétrica. Em experiências de relaxação magnética, encontramos uma assimetria entre as curvas de entrada e saída de fluxo, que também diminui com o lixamento da superfície / Abstract: We present in this work a study of some of the main effects caused by the presence of surfaces in the magnetic behavior of superconducting materiais. We have detailed the most important properties of surface superconductivity, a basic phenomenon first proposed in 1963 by Saint-James and de Gennes. Using the calculations of O. F. de Lima for the temperature dependence of the surface and bulk magnetization, we derive an expression that describes the behavior near the transition of the ratio HC3/HC2, between the surface and bulk critical fields. Magnetization measurements were made, using a high sensitivity SQUID magnetometer, on a tantalum foil with high surface-to-volume ratio, and with the main surfaces set parallel and perpendicular to the applied field. The main characteristics of surface superconductivity were verified in these measurements and the dependence of the HC3/HC2 ratio was determined for this sample. By fitting the theoretical expression to these results, we propose two factors which affect the behavior of this ratio: the limited sensitivity of the measuring system and the recently proposed difference between the surface and volume zero-field critical temperatures, TC3(O) and TC2(O). We have also studied the effects of surfaces on the vortex dynamics of type II superconductors, due to the formation of the Bean-Livingston surface barrier. Magnetization experiments were made on niobium samples with polished surfaces, which were later roughened with sandpaper, and showed by comparison the influence of this surface barrier. In M x T and M x H data an irreversible behavior appears, which decreases with the surface roughening. In the irreversibility line we found a reentrant behavior, since the line follows the behavior expected by bulk models near TC2(O), but returns to the HC2(T) line at lower temperatures. The surface roughening extends the region dominated by the bulk behavior. In magnetic relaxation experiments, we found an asymmetry between the curves for flux entry and exit, which also diminishes with the surface roughening / Mestrado / Física / Mestre em Física

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-03Bitstream added on 2014-06-13T21:02:01Z : No. of bitstreams: 1 torsoni_gb_dr_ilha.pdf: 3532385 bytes, checksum: b4544eff5c212f680f230848965528c2 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Com a evolução da tecnologia, a aplicação de filmes finos supercondutores na microeletrônica tem fundamental importância para produção de equipamentos com tamanho reduzido e menor consumo de energia. Entre as inúmeras formas de fabricação de filmes finos supercondutores destaca-se a deposição em fase líquida. As principais características de tal método são a rápida deposição, o custo reduzido e a possibilidade de recobrimento de grandes áreas. Os principais pontos deste trabalho são: desenvolvimento de uma metodologia para obter filmes finos supercondutores de alta qualidade do sistema BSCCO com temperatura crítica em torno de 110K (2223). Que dentre as fases que este sistema pode apresentar, é a com maior temperatura crítica. Sumariamente, a metodologia consiste em depositar uma solução precursora polimérica, sinterizada baseando-se na metodologia desenvolvida por M. Pechini, sobre um substrato cristalino usando a técnica de spin coating, consequentemente, submeter o material a diferentes tratamentos térmicos e sob diversas atmosferas. Com isso, obteve-se filmes de ótima qualidade que, neste caso, pode ser entendido como apresentar homogeneidade, cristalinidade e morfologia adequada, propriedade esta importante para futuras aplicações tecnológicas. Para a caracterização da solução foi feita análise química de absorção atômica, infra-vermelho, viscosidade, pH e densidade. Os filmes caracterizados utilizando DRX, MEV, EDS, DTA, AFM e medidas elétricas / With the evolution the technology, the application of superconducting films in microelectronics is of fundamental importance in the production of equipment with reduced size and lower power consumption. Among the several forms for the production of films it is highlighted the chemical deposition method. The main characteristics of such method are deposition, the reduced cost and the possibility of covering large areas. The central points of the study are: the development of a production methodology for films of the BSCCO superconducting system focusing on the phase which has the critical temperature around 110K, that is, the 2223 phase. Briefly, the method consists in depositing a polymer precursor solution, which is sintered based on the methodology developed by M. Pechini, on a crystalline substrate using the spin coating technique. Thus, the material is subjected to different heat treatments under several atmospheres. With this procedure is expect to obtain good quality films which in this case can be understood as a material that present homogeneity, crystallinity and suitable morphology. This last property is important for technological applications. To characterization the solution was made chemical analysis of atomic absorption, infrared, viscosity, pH and density. The films were characterized using XRD, SEM, EDS, DTA, AFM and electrical measurements

Orientador: Rafael Zadorosny / Banca: Eudes Borges de Araujo / Banca: Fernando Rogerio de Paula / Banca: Daniel Henrique Nogueira Dias / Banca: Rubens de Andrade Junior / Resumo: Um dos fatores ainda pouco tratados na literatura a respeito do sistema supercondutor BSCCO é o processo de dopagem e/ou substituição química da fase 2223. Isto se deve às dificuldades de síntese dessa fase. Neste ínterim, no presente trabalho foram feitas análises da influência do tratamento térmico nas propriedades estruturais, elétricas e morfológicas de amostras sem substituição química (BPSCCO) e com substituições de La nos sítios de Sr e de Gd nos sítios de Sr e Ca. Estas foram preparadas de acordo com as composições nominais Bi 1,60 Pb 0,40 Sr 2,00- x La x Ca 2,00 Cu 3,00 O 10+δ, x Gd x Ca 2,00 Cu 3,00 O 10+δ, x Gd x Cu 3,00 O 10+δ, para x=0, 0,25, 0,50, 0,75 e 1,00 mol/g; Bi 1,60 Pb 0,40 Sr 2,00- para x= 0,25 e 0,50 mol/g e Bi 1,60 Pb 0,40 Sr 2,00 Ca 2,00- para x= 0,25 e 0,50 mol/g. Foram efetuadas, ainda, análises térmicas dos exemplares produzidos e a influência dos vários elementos substituintes na obtenção da fase 2223 foi investigada. Os resultados indicaram que as substituições realizadas provocam a degradação das propriedades de supercondução tais como a diminuição da T c e J c . Além disso verificou-se o favorecimento da formação da fase 2212 e de fases secundárias quando comparadas à 2223 nas amostras com substituição química. Por outro lado, entre tais amostras, as que apresentaram melhoras nas propriedades estruturais, elétricas e morfológicas (aumento de T c e melhor conectividade entre os grãos) foram aquelas tratadas em maiores temperaturas. Isso indica que amostras com substituição química podem apresentar boas características supercondutoras se receberem tratamentos térmicos adequados / Abstract: One of the issues that is not well studied in the literature is the doping process and/or the chemical substitution in BSCCO-2223. The reasons for that is related to the difficulties to synthesize such phase. Thus, in the present study we carried out analysis of the influence of the heat treatment in samples with and without (BPSCCO) chemical substitutions. The elements used in the substitutions were La in Sr sites and Gd in Sr and Ca sites. The analyzes were focused on the structural, electrical and morphological properties of the materials. The samples were prepared according to the nominal composition Bi 1.60 Pb 0.40 Sr 2.00-x La x Ca 2.00 Cu 3.00 O 10+δ, with x = 0, 0.25, 0.50, 0.75 and 1.00 mol/g, Bi 1.60 Pb 0.40 Sr 2.00-x Gd x Ca 2.00 Cu 3.00 O 10+δ with x = 0.25 and 0.50 mol/g and Bi 1.60 Pb 0.40 Sr 2.00 Ca 2.00-x Gd x Cu 3.00 O 10+δ, with x = 0.25 and 0.50 mol/g. We also carried out thermal analyzes of the samples, for which the influence of the various substitutions in the obtainment of the 2223 phase were studied. The results indicated that the substitutions allow the deterioration of the superconducting properties, such as a decrease in the T c and J c, as well as the formation of 2212 and secondary phases when compared to the 2223 phase. On the other hand, processes with different heat treatments lead to improvements in the structural, electrical and morphological properties (increase of T c and better connectivity between the grains). This indicates that samples with chemical substitution can have good superconducting characteristics if they receive the adequate heat treatment / Doutor

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4552_.pdf: 626721 bytes, checksum: 9b65bb3607fd7bb1a6399b2dbef4e39d (MD5) Previous issue date: 2010-05-06 / Neste trabalho será apresentada uma descrição para a dependência da temperatura crítica Tc com a pressão em supercondutores de Hg-12(n-1), que leva em conta o efeito Casimir considerando as camadas condutoras de CuO2 atuando como placas de plasma. A energia de Casimir surge a partir das placas de plasma paralelas (planos de Cu-O) quando estas estão separadas por distâncias na escala nanométrica. A dependência da pressão Tc nos supercondutores de Hg-12(n-1)n pode ser descrita por uma pressão induzida por transferência de carga, juntamente com condições intrínsecas que estão associadas com a energia de Casimir. Para as amostras de Hg-12(n-1)n com teor de oxigênio ideal, o termo de transferência de carga desaparece, deixando apenas uma expressão explícita para o termo intrínseco. Ao escolher os parâmetros realistas e inseri-los na expressão para a dependência da pressão Tc, é encontrada uma boa concordância com dados experimentais do termo intrínseco observadas na família dos supercondutores Hg-12(n-1)n.

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:25:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-04-13. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:46:17Z : No. of bitstreams: 1 000847789.pdf: 6861157 bytes, checksum: bcac54e0f580964955acb7c0540ca401 (MD5) / Um dos fatores ainda pouco tratados na literatura a respeito do sistema supercondutor BSCCO é o processo de dopagem e/ou substituição química da fase 2223. Isto se deve às dificuldades de síntese dessa fase. Neste ínterim, no presente trabalho foram feitas análises da influência do tratamento térmico nas propriedades estruturais, elétricas e morfológicas de amostras sem substituição química (BPSCCO) e com substituições de La nos sítios de Sr e de Gd nos sítios de Sr e Ca. Estas foram preparadas de acordo com as composições nominais Bi 1,60 Pb 0,40 Sr 2,00- x La x Ca 2,00 Cu 3,00 O 10+δ, x Gd x Ca 2,00 Cu 3,00 O 10+δ, x Gd x Cu 3,00 O 10+δ, para x=0, 0,25, 0,50, 0,75 e 1,00 mol/g; Bi 1,60 Pb 0,40 Sr 2,00- para x= 0,25 e 0,50 mol/g e Bi 1,60 Pb 0,40 Sr 2,00 Ca 2,00- para x= 0,25 e 0,50 mol/g. Foram efetuadas, ainda, análises térmicas dos exemplares produzidos e a influência dos vários elementos substituintes na obtenção da fase 2223 foi investigada. Os resultados indicaram que as substituições realizadas provocam a degradação das propriedades de supercondução tais como a diminuição da T c e J c . Além disso verificou-se o favorecimento da formação da fase 2212 e de fases secundárias quando comparadas à 2223 nas amostras com substituição química. Por outro lado, entre tais amostras, as que apresentaram melhoras nas propriedades estruturais, elétricas e morfológicas (aumento de T c e melhor conectividade entre os grãos) foram aquelas tratadas em maiores temperaturas. Isso indica que amostras com substituição química podem apresentar boas características supercondutoras se receberem tratamentos térmicos adequados / One of the issues that is not well studied in the literature is the doping process and/or the chemical substitution in BSCCO-2223. The reasons for that is related to the difficulties to synthesize such phase. Thus, in the present study we carried out analysis of the influence of the heat treatment in samples with and without (BPSCCO) chemical substitutions. The elements used in the substitutions were La in Sr sites and Gd in Sr and Ca sites. The analyzes were focused on the structural, electrical and morphological properties of the materials. The samples were prepared according to the nominal composition Bi 1.60 Pb 0.40 Sr 2.00-x La x Ca 2.00 Cu 3.00 O 10+δ, with x = 0, 0.25, 0.50, 0.75 and 1.00 mol/g, Bi 1.60 Pb 0.40 Sr 2.00-x Gd x Ca 2.00 Cu 3.00 O 10+δ with x = 0.25 and 0.50 mol/g and Bi 1.60 Pb 0.40 Sr 2.00 Ca 2.00-x Gd x Cu 3.00 O 10+δ, with x = 0.25 and 0.50 mol/g. We also carried out thermal analyzes of the samples, for which the influence of the various substitutions in the obtainment of the 2223 phase were studied. The results indicated that the substitutions allow the deterioration of the superconducting properties, such as a decrease in the T c and J c, as well as the formation of 2212 and secondary phases when compared to the 2223 phase. On the other hand, processes with different heat treatments lead to improvements in the structural, electrical and morphological properties (increase of T c and better connectivity between the grains). This indicates that samples with chemical substitution can have good superconducting characteristics if they receive the adequate heat treatment

Orientador: Cláudio Luiz Carvalho / Banca: Gustavo Rocha de Castro / Banca: Alexander Polasek / Resumo: Filmes de BiPbSrCaCuO vem sendo estudados a muito tempo por muitos pesquisadores, onde já foram caracterizados de várias formas, tanto estrutural como eletricamente. O presente trabalho trata de modificações estruturais do composto por meio da dopagem; onde filmes de BPSCCO foram dopados com Ag para assim tentar melhorar as características do material, como a largura da transição na temperatura crítica (Tc) e a densidade de corrente crítica (Jc). Trabalhos anteriores feitos com bulks mostraram que com o mesmo tipo de dopagem, obtiveram-se maiores densidades de correntes para determinados valores de porcentagem de dopante, porém obtendo uma dependência não linear da densidade de corrente pela porcentagem de dopante. No presente trabalho foi utilizado um processo químico na obtenção de filmes, devido à facilidade em se efetuar a mistura e a homogeneização dos compostos precursores. Assim desenvolveu-se uma metodologia baseada na mesma empregada por M. Pechini, onde foram produzidas amostras dopadas com 0, 5, 10, 15 e 20% em peso de Prata, obtendo-se filmes da ordem de μm. Para as caracterizações elétricas dos filmes foi utilizada a técnica de quatro pontas dc, obtendo-se o comportamento da resistência em função da temperatura e também da Tensão pela corrente elétrica aplicada, para caracterização da Tc e Jc, respectivamente. Os resultados das caracterizações elétricas mostraram que para todas as amostras houve transições supercondutoras, a amostra dopada com 5% de Ag obteve-se o mais alto valor de Tc=93K. Para as medidas de Jc, os gráficos também mostraram um pico na amostra com 5%, e para as outras amostras não houve nenhuma mudança significativa, indicando que pode existir certa relação com os resultados encontrados na literatura. Pelos resultados obtidos, pode-se considerar que a metodologia aplicada pode se tornar extremamente promissora na obtenção...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Films of BiPbSrCaCuO have been studied by many researchers during a long time, which have been characterized by different ways such as structural and electrically. In this work it has submitted to some structural modifications of the compound through doping. Films of BPSCCO were doped with Ag for an attempt to improve their characteristics such as the width of the transition in critical temperature (Tc) and the critical current density ( Jc). Some previous works with bulks showed that, with the same type of doping, it has achieved higher values of current densities dependent of the percentage of doping, but obtaining a non-linear dependence of the current density with percentage of doping. In this work was a chemical process used to obtain superconductor films, because it is easy to do the mixture and the homogenization of precursor compounds, so it has developed a methodology based on the same employed by M. Pechini, where the films were doped with 0, 5, 10, 15 and 20% silver in weight, resulting in films with thickness around a few μm. In the electrical characterization of the films the four points DC technique was used, of resulting in the behavior of resistance depending on the temperature and voltage in function of the electrical applied current, to characterize the Tc and the Jc, respectively. The electrical characterization results showed that for all samples have superconducting transitions, but the sample doped with 5% of Ag presented the highest value of Tc = 93K. For Jc measurements, the graphs also showed a peak in the sample with 5% in agree with observed before, and for other samples were not observed significant change, indicating that there is some agreement with the results found in the literature. Based in the obtained results, may consider that the applied methodology can become extremely promising to obtain high quality films with the aim to conduce technological applications. / Mestre

Orientador: Cláudio Luiz Carvalho / Banca: Rafael Zadorosny / Banca: Fernando Rogério de Paula / Banca: Cristina Bormio Nunes / Banca: Silvio Rainho Teixeira / Resumo: Com a evolução da tecnologia, a aplicação de filmes finos supercondutores na microeletrônica tem fundamental importância para produção de equipamentos com tamanho reduzido e menor consumo de energia. Entre as inúmeras formas de fabricação de filmes finos supercondutores destaca-se a deposição em fase líquida. As principais características de tal método são a rápida deposição, o custo reduzido e a possibilidade de recobrimento de grandes áreas. Os principais pontos deste trabalho são: desenvolvimento de uma metodologia para obter filmes finos supercondutores de alta qualidade do sistema BSCCO com temperatura crítica em torno de 110K (2223). Que dentre as fases que este sistema pode apresentar, é a com maior temperatura crítica. Sumariamente, a metodologia consiste em depositar uma solução precursora polimérica, sinterizada baseando-se na metodologia desenvolvida por M. Pechini, sobre um substrato cristalino usando a técnica de spin coating, consequentemente, submeter o material a diferentes tratamentos térmicos e sob diversas atmosferas. Com isso, obteve-se filmes de ótima qualidade que, neste caso, pode ser entendido como apresentar homogeneidade, cristalinidade e morfologia adequada, propriedade esta importante para futuras aplicações tecnológicas. Para a caracterização da solução foi feita análise química de absorção atômica, infra-vermelho, viscosidade, pH e densidade. Os filmes caracterizados utilizando DRX, MEV, EDS, DTA, AFM e medidas elétricas / Abstract: With the evolution the technology, the application of superconducting films in microelectronics is of fundamental importance in the production of equipment with reduced size and lower power consumption. Among the several forms for the production of films it is highlighted the chemical deposition method. The main characteristics of such method are deposition, the reduced cost and the possibility of covering large areas. The central points of the study are: the development of a production methodology for films of the BSCCO superconducting system focusing on the phase which has the critical temperature around 110K, that is, the 2223 phase. Briefly, the method consists in depositing a polymer precursor solution, which is sintered based on the methodology developed by M. Pechini, on a crystalline substrate using the spin coating technique. Thus, the material is subjected to different heat treatments under several atmospheres. With this procedure is expect to obtain good quality films which in this case can be understood as a material that present homogeneity, crystallinity and suitable morphology. This last property is important for technological applications. To characterization the solution was made chemical analysis of atomic absorption, infrared, viscosity, pH and density. The films were characterized using XRD, SEM, EDS, DTA, AFM and electrical measurements / Doutor

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação de Física, 2011. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-07-15T11:49:17Z No. of bitstreams: 1 2011_IgorBrunoPereiraSoares.pdf: 3244214 bytes, checksum: aefd2ec1a8a2e76fcf50edb841b120d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-07-30T15:27:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_IgorBrunoPereiraSoares.pdf: 3244214 bytes, checksum: aefd2ec1a8a2e76fcf50edb841b120d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-30T15:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_IgorBrunoPereiraSoares.pdf: 3244214 bytes, checksum: aefd2ec1a8a2e76fcf50edb841b120d5 (MD5) / Este trabalho apresenta a montagem e testes de uma estação de medidas de resistividade e magnetoresistência, e o estudo das propriedades magnéticas e elétricas dos compostos La2RuO5 e FeSe. Para o funcionamento da estação de medidas foram montados programas de automação de algumas rotinas de medidas. Foram realizadas medidas em amostras de teste GdNiIn e La3,5Ru4O13, cujos resultados reproduzem os dados reportados na literatura. O equipamento mostrou-se capaz de medir resistências em uma faixa de 10µΩ a 10MΩ e em uma faixa de temperatura de 4K a 300K, com a possibilidade de aplicar campos magnéticos de -8T a +8T. O composto de La2RuO5, estudado em maior detalhe, requer, para sua síntese, tratamento térmico com uma rampa de temperatura de aquecimento lenta e uma rampa de resfriamento muito rápida (quenching). Estas condições proporcionaram uma amostra com até 98% de pureza. Medidas magnéticas indicam que este material é um paramagneto em altas temperaturas, com momento magnético efetivo(?eff ) de 2; 33µB e temperatura de Curie paramagnética (Ɵp) de -304K, e sofre uma transição estrutural em 165K, abaixo da qual o sinal magnético desaparece. Este resultado foi associado à formação de dímeros Ru-Ru, em concordância com reportes recentes publicados na literatura. Medidas de resistividade em função da temperatura indicam que o sistema mostra um comportamento semicondutor. A análise dos dados indica que o semicondutor tem uma energia de ativação de 0.10eV em altas temperaturas, e abaixo da transição, a energia de ativação aumenta para 0.15eV. Após várias tentativas testando vários parâmetros como temperatura de tratamento térmico, condições de vácuo, etc., foi determinado que a síntese do composto FeSe requer um processo de síntese em alto vácuo (10-4mbar) e uma quantidade excedente de Fe na estequiometria para a formação da fase tetragonal desejada. Medidas de resistividade indicam que o composto mostra um comportamento supercondutor abaixo de 8K e um comportamento metálico acima desta temperatura, com uma resistividade de 2m Ω cm à temperatura ambiente. Medidas magnéticas indicam que o composto apresenta sinal ferromagnético acima de 8K. Abaixo de 8K, observou-se uma redução pronunciada no sinal magnético. Na análise de curvas VxI foram determinadas as correntes críticas que mostram uma dependência não quadrática com a temperatura. Determinou-se, também, que há campo magnético não nulo na região supercondutora, como se espera para um supercondutor tipo II. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents the assembly and testing of a resistivity and magnetoresistance measurement station, and also, the study of magnetic and electrical properties of the compounds La2 RuO5 and FeSe. In order to work with the station some measurement routines were mounted. Data obtained for test samples GdNiIn and La3,5 Ru4 O13 , are in agreement with reported data. The station is able to measure resistances in the range of 10 µΩ to 10M Ω, in the temperature range of 4K to 300K and with the possibility of applying magnetic fields up to ±8T. The compound La2 RuO5 was more sistematically studied. The compound's synthesis requires a thermal treatment with a slow heating ramp and very fast cooling ramp (quenching). Theese conditions provide a sample with up to 98% purity. Magnetic measurements indicate that this material shows a paramagnetic behaviour at high temperatures, with effective an magnetic momentum(?eff ) of 2; 33µB and Curie paramagnetic temperature (Ɵp) of -304K, and undergoes a structural transition at 165K, below which the magnetic signal seems to disappear. This result was associated with the dimerization of Ru pairs, in agreement with recent reports in the literature. Resistivity measurements as a function of the temperature indicate that La2RuO5 shows a semiconducting behavior. The data analysis indicates that this semiconductor has an activation energy of 0.10eV at high temperatures, and below the transition, the activation energy increases to 0.15eV. After several attempts and testing several sintering parameters, such as temperature of treatment, vacuum conditions, etc., it was determined that the synthesis of FeSe compound requires high vacuum (10-4mbar) and an excess of Fe in the stoichiometry for the formation of the tetragonal phase. Resistivity measurements indicate that this compound shows superconductivity below 8K and a metallic behavior above this temperature, with a resistivity of 2mΩ cm at room temperature. Magnetic measurements indicate that the compound has a ferromagnetic signal, above 8K. Below 8K, it was observed a reduction in the magntic signal. From the analysis of VxI curves it was determined critical current values which do not show a quadratic dependence with the temperature. It was determined also that there is nonzero magnetic field in the superconducting region, as expected for a type II superconductor.