Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-02-16T17:24:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Daniela Rodrigues Borba Valadão_Doutorado_Ciência de Materiais_2015.pdf: 9550424 bytes, checksum: 167e127bfd78a3de0a2e1b1ec384dfc4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-16T17:24:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Daniela Rodrigues Borba Valadão_Doutorado_Ciência de Materiais_2015.pdf: 9550424 bytes, checksum: 167e127bfd78a3de0a2e1b1ec384dfc4 (MD5) Previous issue date: 2015-07-13 / CNPQ / Neste trabalho estudamos dois sistemas supercondutores, o primeiro constituído dos filmes de chumbo (Pb), germânio (Ge) e nióbio (Nb) e a tricamada Pb/Ge/Nb na presença de centros de ancoragem. Os centros de ancoragem foram construídos de membrana de alumina porosa (AAO) preenchida com nanofios de níquel (Ni). O crescimento das membranas se deu por meio de processo eletroquímico a partir de discos de alumínio e os nanofios foram eletrodepositados a partir de uma solução contendo os íons de Ni. Os filmes de Pb e Ge foram crescidos por evaporação e os filmes de Nb foram crescidos por deposição via sputtering DC. Estas amostras foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, medidas de magnetização em função da temperatura e do campo aplicado e medidas de susceptibilidade AC. O segundo sistema consistiu em bicamadas de nióbio (Nb) e estanho (Sn), com diferentes espessuras das camadas, e seus respectivos filmes de referência. Estas amostras foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica e difração de raios X de baixo ângulo, também foi realizada a caracterização das propriedades supercondutoras por meio de medidas de magnetização em campo perpendicular e transporte elétrico em campo perpendicular e paralelo ao plano das camadas. As caracterizações microestruturais e morfológicas dos dois grupos de amostras indicam boa qualidade das amostras e é corroborado pelas caracterizações supercondutoras. Através da caracterização das propriedades supercondutoras verificamos que as dos sistemas estão de acordo com os dados reportados na literatura. As medidas de magnetização apresentaram flux jumps, para quase todas as amostras, que foram atribuídos a instabilidades termomagnéticas. Foram obtidos os comprimentos característicos e os campos críticos das bicamadas Nb/Sn como função da espessura das camadas. Os comprimentos característicos encontrados, para o sistema Nb/Sn, indicam que tanto as bicamadas quanto os filmes de referência são supercondutores do tipo II. Os diagramas de campo crítico superior das bicamadas mostram comportamentos não convencionais que podem ser atribuídos a uma mudança de comportamento 2D para 3D das camadas de Nb. / In this work we studied two superconducting systems, the first consisting of lead (Pb), germanium (Ge) and niobium (Nb) films, and trilayer Pb/Ge/Nb in the presence of pinning centers. The pinning centers were constructed of porous alumina membrane (AAO) filled with nickel nanowires (Ni). The AAO were grown by electrochemical process from aluminum disks and the Ni nanowires are electrodeposited from a solution containing Ni ions. The Pb and Ge films were grown by evaporation and Nb films were grown by DC sputtering deposition. These samples were characterized by scanning electron microscopy, magnetization measurements as a function of temperature and applied field and AC susceptibility measurements. All measurements were performed with the applied field perpendicular to the plane of the films. The second samples group was constituted of niobium (Nb) and tin (Sn) bilayers, with different layer thicknesses and their corresponding reference films. This group was characterized by scanning electron microscopy, atomic force microscopy and small angle X-ray diffraction, was also performed superconducting characterization through magnetization in perpendicular field and electric transport measurements with applied field applied, both perpendicular and parallel to the samples plane. The microstructural and morphological characterizations of the two groups indicate good quality of samples and it is supported by superconducting characterizations. The transition temperature of all superconducting samples prepared were found to be in agreement with the literature. The magnetization measurements showed flux jumps, to almost all samples, which are attributed to thermomagnetic instabilities. The characteristic lengths, found for the Nb/Sn system, indicate that bilayer and the reference films are type II superconductors. The bilayers upper critical field phase diagrams show unconventional behavior that may be a consequence of a crossover from 2D to 3d of Nb layer.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-07-20T17:25:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao Wilmer Yecid Cordoba Camacho.pdf: 8987239 bytes, checksum: 0c584672930453620b05e54e95cbf3e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-20T17:25:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao Wilmer Yecid Cordoba Camacho.pdf: 8987239 bytes, checksum: 0c584672930453620b05e54e95cbf3e8 (MD5) Previous issue date: 2014-08-14 / CNPQ / Desde a descoberta da supercondutividade em MgB2 tem havido muito interesse no estudo, tanto teórico como experimental, de materiais supercondutores com multibandas. Os estudos teóricos têm sido desenvolvidos utilizando principalmente a teoria de Ginzburg-Landau. Esses estudos revelaram que é possível observar configurações exóticas de vórtices, como por exemplo, vórtices não-compostos e vórtices fracionários. Neste trabalho, utilizamos o modelo de Ginzburg-Landau de duas componentes e a formulação de Lawrence-Doniach como base para a simulação computacional de um supercondutor multibanda artificialmente engenheirado. O sistema estudado é composto por duas camadas supercondutoras mesoscópicas com geometria quadrada, uma do tipo-I e a outra do tipo-II, separadas por um material isolante. As camadas são ligadas entre si por acoplamentos Josephson e magnético, e encontram-se submetidas a um campo magnético estático externo aplicado perpendicularmente a elas. Foram calculadas as configurações de vórtices e a magnetização do sistema em função do campo magnético aplicado, da temperatura, da intensidade do acoplamento entre camadas (bandas) e do tamanho do quadrado. Observa-se que, diferentemente de um quadrado mesoscópico com uma única banda, em baixas temperaturas os vórtices não se organizam em uma rede de Abrikosov, ao contrário, são formados aglomerados de vórtices e configurações que não acompanham a simetria do sistema. Atribui-se esse comportamento à interação entre vórtices, que neste caso pode assumir uma forma não-usual devido à competição entre as duas camadas (bandas) supercondutoras consideradas. Utilizando-se um procedimento de resfriamento com campo (FC, do inglês field cooling) observa-se que a temperatura é um parâmetro que controla a interação vórtice-vórtice. Para altas temperaturas e altas vorticidades, as configurações de vórtices têm como influências principais a simetria quadrada da amostra e a interação repulsiva entre vórtices. Já, para temperaturas baixas a interação entre vórtices torna-se não-monotônica sendo repulsiva em curto alcance e atrativa em longo alcance promovendo a formação de um estado de agregado de vórtices confinado pela geometria quadrada da amostra. Observa-se também que o aparecimento deste estado de aglomerado de vórtices depende da densidade de vórtices sendo que para baixas densidades ocorre um efeito de superfície que atrai os vórtices para as bordas da amostra. Para densidades intermediárias ocorre o estado de aglomerado de vórtices e para altas densidades de vórtices observa-se uma tendência de formação de uma estrutura hexagonal para a rede de vórtices. / Since the discovering of superconductivity in the MgB2 compound, there has been a great theoretical and experimental interest on the properties of multiband superconductors. Most of theoretical studies are based on the Ginzburg-Landau theory and some of them predicts exotic vortex structures as non-composite and fractional vortex states. In this work, within the two-component Ginzburg-Landau approach based on the Lawrence- Doniach model, we carried out computational simulations of an artificially engineered multiband superconductor. Our system comprises two square superconducting mesoscopic layers separated by a thin insulator. One layer is a type-I whereas the other layer is a type-II superconductor. The layers are coupled by Josephson and magnetic coupling and are imersed in a static magnetic field applied parallel to them. The vortex configurations and the system magnetization were calculated as a function of the applied magnetic field, temperature, magnitude of Josephson coupling and the sample size. We found for low temperatures that, differently of a single-band type-II mesoscopic square, the vortex lattice is not organized in an Abrikosov lattice but in a vortex cluster that does not follow the sample geometry. This behavior is due to the vortex-vortex interaction that assumes a non-usual shape as a consequence of the competition between the two superconducting layers (bands) considered. By a field cooling (FC) procedure we observed that the temperature is a control parameter for the vortex-vortex interaction. For high temperatures and vorticities, the vortex configurations are strongly influenced by the sample square symmetry and the repulsive vortex-vortex interaction. For lower temperatures the non-monotonic vortex-vortex interaction, short-range repulsive and long-range attractive, promotes a vortex cluster state confined by the square sample geometry. The appearance of this vortex cluster phase depends on the vortex density: for low vortex density a surface effect takes place attracting the vortices to the sample borders, for moderate densities a vortex cluster arrangement is favored and, finally, for high densities there is a tendency to form an hexagonal vortex lattice.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-28T18:06:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Leonardo Medeiros de Queiroz.pdf: 3357727 bytes, checksum: 2b0ef61d1f4c24c5a63a851bb4676656 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-05T22:49:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Leonardo Medeiros de Queiroz.pdf: 3357727 bytes, checksum: 2b0ef61d1f4c24c5a63a851bb4676656 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-05T22:49:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Leonardo Medeiros de Queiroz.pdf: 3357727 bytes, checksum: 2b0ef61d1f4c24c5a63a851bb4676656 (MD5) Previous issue date: 2015-03-13 / CAPES / CNPq / Nesta tese, apresentamos resultados de simulações de sistemas tridimensionais de linhas de vórtices na presença de defeitos colunares aleatórios usando o modelo de Lawrence-Doniach com parâmetros do BSCCO. Em particular, estudamos o fator de estrutura e o comprimento de correlação vórtice-vórtice ao longo da direção do campo magnético (B), para os regimes de campo alto e intermediário. Utilizamos duas condições iniciais representativas dos comportamentos extremos a temperatura (T) zero: a rede de Abrikosov e uma rede aleatória, que corresponde a um protocolo de resfriamento a campo nulo (ZFC), ambas caracterizadas por transições contínuas do desacoplamento planar (formação de uma estrutura de vórtices tipo panqueca) e decaimento exponencial com T do comprimento de correlação perto do derretimento. O caso do resfriamento a campo não-nulo (FC) a partir de uma configuração derretida, de forte relevância fenomenológica, também é considerado. Neste último caso, à medida que T diminui, para B intermediário, o sistema de vórtices passa por estados metaestáveis, incluindo vórtices desancorados, antes de exibir uma fase Bose glass robusta até temperaturas muito baixas. Por outro lado, para campos altos sob o protocolo ZFC, o derretimento é praticamente concomitante com o desacoplamento descontínuo dos planos; sob FC, por sua vez, a rede de vórtices desacopla muito antes de derreter. Identificamos que o exchange entre linhas de fluxo é o mecanismo por trás desse desacoplamento dos planos e da formação da estrutura de vórtices tipo panqueca. Enfatizamos que o diagrama de fases B-T correspondente está em boa concordância com resultados experimentais no BSCCO. Finalmente, realizamos simulações para o regime de campo baixo e verificamos a existência de uma fase Bragg glass para desordem fraca, em concordância com resultados experimentais e previsões numéricas nesse material. / We present Monte Carlo simulations of three-dimensional systems of vortex lines in the presence of random columnar defects using the Lawrence-Doniach model with BSCCO parameters. In particular, we study the structure factor and the vortex-vortex correlation length along the field (B) direction, for both intermediate and high fields. Two representative initial conditions at zero temperature (T) are used: the Abrikosov lattice and a random vortex lattice, mimicking possible configurations in a zero-field-cooled (ZFC) protocol, both characterized by smooth plane decoupling transitions (formation of pancake-like vortex structure), with exponentially decay with T of the correlation length around the melting transition. The very relevant case of field-cooling (FC) from a melted configuration is also considered. In this case, as T decreases for intermediate B, the system evolves through states of an unpinned vortex lattice phase and metastablestates of a phase of unpinned vortices in a Bose glass (BG) background; lastly, the system reaches a FC robust BG phase down to very low T. On the other hand, for high fields and under the ZFC protocol, the melting transition is practically concurrent with the discontinuous decoupling of planes; while, under FC, the vortex lattice decouples much before the melting transition. Indeed, we identify that the exchange between flux lines is the underlying mechanism for plane decoupling and the formation of a pancake-like vortex structure. We stress that the correspondent phase diagram B vs T is in good agreement with previous experimental results in BSCCO. At last, we perform simulations for the low field regime and verify the existence of a Bragg glass phase for weak disorder, in agreement with the experimental and numerical results in this material.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4555_.pdf: 283528 bytes, checksum: 49eb6d68ed848005fb4b7127c37cb296 (MD5) Previous issue date: 2010-06-08 / Neste trabalho é apresentada uma descrição do comportamento da temperatura crítica (Tc ) em supercondutores do tipo (Hg, Pb ) Ba2-x Srx Ca2 Cu3 O8+δ (Hg-1223). Aqui é sugerido que energia de condensação do supercondutor se dá pela energia de Casimir dos planos de CuO, considerando que estes sejam placas finas de plasma. A partir dessa hipótese chega-se a uma equação para a temperatura de transição que depende de variáveis da estrutura cristalina do supercondutor, bem como de constantes universais, e dentre essas variáveis, está o parâmetro de correção de massa efetivados pares de Cooper (α ). O objetivo aqui visado é obter uma aproximação de Tc para a família cerâmica supracitada em comparação a dados experimentais, e com valores de α arbitrariamente ajustados, mas de forma consistente e plausível.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4560_.pdf: 2091742 bytes, checksum: 931c6847c57cfdd1bcbb0142efeade42 (MD5) Previous issue date: 2010-11-12 / Existem muitas aplicações para uso de supercondutores onde é importante conhecer o comportamento da densidade de corrente crítica em função do campo magnético na amostra, para tanto foi desenvolvido e analisado um modelo para descrever tal comportamento em amostras supercondutoras policristalinas de alta temperatura crítica. A idéia foi capturar esse comportamento total ou parcialmente com a maior precisão possível. A teoria foi baseada nas hipóteses de que os grãos que formam amostras supercondutoras policristalinas são unidos por junções do tipo Josephson onde foram observados efeitos de interferência quântica macroscópica entre supercondutores separados por uma junção atravessada por uma corrente de tunelamento com uma dependência sobre o fluxo de campo magnético aplicado. Os pares de Cooper tunelam tais junções com um padrão de difração tipo Fraunhofer de maneira que a corrente crítica nas junções fracas é a primeira influenciada pela aplicação de campo magnético, dessa forma, em certo regime de campo e temperatura próximo à crítica, a corrente crítica na amostra é dada pela superposição de correntes Josephson influenciada pelo campo em cada junção. Por fim, o modelo foi ajustado com o auxílio de dados experimentais, da densidade de corrente crítica em função do campo magnético aplicado, obtidos a partir de amostras do supercondutor policristalino cerâmico HgRe-1223 com dopagem 5% de oxigênio.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6208_.pdf: 2111562 bytes, checksum: 1d27a253dbdd298cb2dee8db6a7f6e3b (MD5) Previous issue date: 2012-12-14 / Realizamos o estudo do efeito da oxigenação nas propriedades de transporte no sistema policristalino Hg0,82Re0,18Ba2Ca2Cu3O8+d (Hg,Re)-1223. Especificamente, o nosso objetivo é determinar a influência da oxigenação nas medidas de resistividade elétrica, além disto, propor um método sistemático para medir a resistividade elétrica. Para este fim foram obtidas amostras de Hg0,82Re0,18Ba2Ca2Cu3O8+d preparada através de precursores tratados termicamente com diferentes pressões parciais de oxigênio 5% (amosta A), 10% (Amostra B), 15% (Amostra C) . Em principio, utilizou-se 1 mol de Ba2Ca2Cu3O7,17 foram adicionados 0,18 moles de ReO2 em forma de p´o . Os percusores preparados termicamente foram então misturados a HgO. Através de MEV e Raios X (EDS) verificou se que as amostras têm morfologia semelhante dos grãos. Utilizando imagens de SEM um histograma com o tamanho das junções foi feito e verificou se que os tamanho médio das junções é representado por uma função de distribuição gama . Finalmente, as amostras foram submetidas a resistividade elétrica AC com baixo campo aplicado (400 Oe). As medições foram feitas por meio de técnica de sondas e barras de aproximadamente 7x1x1mm3. A temperatura em que a resistência é zero (TZ) foram determinados a partir de R(T). Os resultados foram qualitativamente analisados por meio do aprisionamento (flux traping) do campo pelos grãos .

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6209_.pdf: 1036714 bytes, checksum: 968b4b69a504994fb1a83ea450c1a4fe (MD5) Previous issue date: 2012-03-30 / É um fato bem conhecido que a radiação eletromagnética é medida por uma partícula de massa de repouso nula, o fóton. No entanto, sabemos que existem mecanismos que geram espontaneamente massa para as partículas. É nosso objetivo neste trabalho investigar a possibilidade de dar massa ao fóton via o mecanismo de penetração do campo magnético na blindagem devida ao efeito Meisner em supercondutores. Propomos uma associação entre a "massa de repouso do fóton" e o comprimento de penetração do campo magnético em uma amostra supercondutora. Possíveis valores para esta massa são então determinados utilizando-se valores típicos de comprimentos de penetração.

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: Daltro Garcia Pinatti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-22T22:41:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodriguesJunior_Durval_D.pdf: 2299001 bytes, checksum: 7f64976ba8c182200ced0a3d155f2fe8 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O presente trabalho faz a caracterização completa das propriedades de transporte e microestruturais de fios supercondutores multifilamentares de Nb3Sn, (Nb,Ta)3Sn e (Nb,Ti)3Sn produzidos comercialmente e em laboratório através de diversas técnicas de fabricação. É conseguido o entendimento dos mecanismos de aprisionamento de fluxo que agem nestes materiais e, consequentemente, quais as metodologias que devem ser seguidas para suas otimizações de corrente elétrica. A intensidade de aprisionamento atuando sobre as linhas de fluxo magnético nestes materiais é determinada pela densidade volumétrica de grãos e pela variação da composição de fases proximas de seus contornos. As distribuições de tamanhos de grãos são obtidas por MET enquanto que os perfis composicionais perto dos contornos são obtidos em STEM, com resolução de 2 nm. São determinados os perfis de Nb, Sn, Cu, Ta e Ti dependendo do material supercondutor analisado. As concentrações de Sn e Cu perto dos contornos aumentam rapidamente em relação aos seus valores dentro dos grãos enquanto que o Nb apresenta comportamento oposto. O Ta substitui o Nb na fase supercondutora mesmo próximo dos contornos sendo que as concentrações de ambos elementos diminui nesta região. A concnetração de Ti aumenta nos contornos, substituindo o Nb, provavelmente devido à afinidade do Ti com o Cu. Não foi encontrado Cu no interior dos grãos além de distâncias de 10 nm dos contornos / Abstract: This work completely characterizes the transport properties and microstructures of commercial and laboratory Nb3Sn, (Nb, Ta)3Sn and (Nb, Ti)3Sn multifilamentary superconductor wires made through several fabrication methods. It is understood the flux pinning mechanisms acting in these materials and the best metallurgical routes to improve their critical currents. The pinning strength acting on the flux line lattice in these materia1s is determined by the volumetric grain density and by the composition variation of phases near the grain boundaries. The distribution of grain sizes was determined by TEM and the composition profiles near the boundaries were obtained by STEM, with a 2 nm resolution. It was determined the profiles of Nb, Sn, Cu, Ta and Ti, depending on the conductor type. The concentrations of Sn and Cu near the boundaries increased rapidly in comparison to their values inside the grains, while the Nb showed the opposite behavior . Ta substitutes Nb even near the grain boundaries, where their concentrations decrease. The Ti concentration increases near the boundaries probably due to the affinity to Cu. There is no Cu inside the grains after a distance of 10 nm from the boundaries. The ana1ysis of the superconducting phase formed in the wire filaments were made with SEM and microprobe. The complete characterization of the conductors transport properties included measurements of critical currents versus applied magnetic field, upper critical magnetic field versus temperature, critical temperature and residual resistivity ratio. The models used to understand the flux pinning in the samples led to the conclusion that two mechanisms can act in this type of material: the vortex core interaction with the normal phases at the grain boundaries and the flux line lattice shearing on these boundaries. The pinning forces due to this second mechanism are always lower than those of the first mechanism and the shearing behavior is the only one found experimentally. These models reproduced the experimental data very well giving calculated grain size values very close to those found in the conductor microstructures. Due to the fact that it must exist a direct relation between the flux line lattice spacing and the grain sizes that act in the flux pinning, this work defines the effective grain size, Deffective, which changes with the applied magnetic field. The understanding of the flux pinning behavior in Nb3Sn led to the design of a conductor capable of transporting high critical currents with high stability . This conductor was produced using the solid-liquid diffusion method and reached transport currents as high as 380 A at 10 T (0,81 mm conductor diameter). This gives a current density jc non-Cu of 2200 A/mm2 at 10 T / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Sergio Gama / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T01:26:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jardim_RenatodeFigueiredo_D.pdf: 11537351 bytes, checksum: 83bdd9cb2096cd89f2952ee81d958daf (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Amostras de YBa2(Cu1-xMnx)3O7-d , x = 0,0, 0,01, 0,025, 0,05, 0,075, 0,10, 0,15 e 0,20, foram sintetizadas às temperaturas de 950º, 970º e 1020º C. As amostras foram caracterizadas por difração de raios ¿ X, metalografia óptica, resistividade elétrica e susceptibilidade magnética. Supercondutividade ao redor de 92 K foi observada para todas as amostras. O limite de solubilidade do Mn no composto YBa2Cu3O7-d é muito baixo, menor que x = 0,005. Isto implica em precipitação de fases adicionais não supercondutoras e de estequiometrias Y2BaCuO5 e Ba3Mn2O8. A precipitação destas fases altera substancialmente a microestrutura dos compostos, fato este observado principalmente na série de 970º C. Para esta série foi observada uma anomalia induzida pela microestrutura nas propriedades de transporte de calor / Abstract: Samples of the compounds YBa2(Cu1-xMnx)3O7-d , x = 0,0, 0,01, 0,025, 0,05, 0,075, 0,10, 0,15 e 0,20, were sintered at. 950º, 970º e 1020º C. These samples were characterized by X ¿ ray diffraction, optical metallography, electrical resistivity and magnetic susceptibility. Superconductivity around 92 K for all samples. The YBa2Cu3O7-d solubility limit for Mn is very small, less than x = 0,005. This fact means precipitation of non-superconducting additional phases, whose stoichiometric were identified as Y2BaCuO5 and Ba3Mn2O8. The presence of this phases changes substancially the microstructure of the samples. This effect being greater for the samples sintered at 970º C. For this series of samples it was observed na anomaly in the thermal transport properties induced by the microstructural modifications / Doutorado / Física / Doutor em Ciências