Orientador: Oscar Ferreira de Lima / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T14:05:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castro_JorgeLuizde_M.pdf: 4984919 bytes, checksum: b0f4892f17d75b070443d5018b610044 (MD5) Previous issue date: 1986 / Resumo: O perfil de penetração do campo magnético, em supercondutor do tipo II, foi estudado em amostras cilíndricas especialmente preparadas. As amostras consistem de camadas alternadas (> 30 mm) de nióbio e cobre depositadas, por evaporação em. forno de feixe eletrônico ou deposição eletroquímica, sobre núcleo cilíndrico de nióbio e também de cobre. As curvas de magnetização, susceptibilidade magnética e susceptibilidade diferencial nos pequenos "loops" da histerese (HC1 < H < HC2) foram obtidas para todas as amostras para temperaturas entre 4,2 e 9,5 K. Essas medidas, com e sem fluxo retido, apresentam algumas descontinuidades e inflexões peculiares que parecem revelar a estrutura das amostras. Foi feita uma extensão no modelo do estado critico de Bean resultando num modelo fenomenológico, que aplicado nas amostras forneceu resultados com razoável concordância com os resultados experimentais. Também foi aperfeiçoado um modelo teórico mais elaborado o qual poderá ser usado para um ajuste quantitativo do modelo fenomenológico / Abstract: The magnetic field penetration profile, in type II superconductor, has been studied in specially designed cylindrical samples. The samples consist of alternated thick layers (> 30 mm) of niobium and copper deposited, by electron-beam evaporation or electro-chemical deposition, on cylindric core of either niobium or copper. The magnetization curves, the magnetic susceptibility and the differential susceptibility for small hysteresis loop (HC1 < H < HC2) were measured for all the samples between 4.2 and 9.5 K. These measurements, done with flux pinned and without, show some peculiar discontinuities and inflections which seems to resemble the samples shape. A simple phenomenological extension of Bean's critical state model was applied to these results, giving a resonable qualitative agreement. also, a more elaborated theoretical model was improve which could give more quantitative fitting / 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 2018-07-15T04:42:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_OscarFerreirade_D.pdf: 2341429 bytes, checksum: f3083292c03ddb089235384956c43b74 (MD5) Previous issue date: 1981 / Resumo: Desenvolvemos um novo método de preparação para fios multifilamentares de Cu-Nb3Sn, baseado na metalurgia do pá. Obtivemos fios de Cu-x%Nb-2%Al (x = 10, 30) que foram estanhados e aquecidos a vácuo havendo a difusão do Sn (T £ 500ºC) e sua reação (T = 700ºC) com o Nb formando Nb3Sn. os fios apresentaram densidades de microfilamentos da ordem de 4 x 104 microf./mm2. As propriedades supercondutoras (Tc , Jc x H), mecânicas (t x e) e resistividade elétrica (r) para os fios de Cu-Nb-Al foram as normalmente esperadas. Os fios de Nb3Sn tiveram alto Tc ~ 17,9K, próximo do valor para a fase Al5 pura (18,3K). As curvas Jc x H ficaram ~ 4 vezes abaixo dos resultados típicos da literatura, para fios preparados por outros métodos. As causas foram: (1) baixo fator de redução em área (A0/A ~ 103) de nossos fios; (2) reação incompleta dos microfilamentos de Nb por falta de Sn. Estimamos que usando A0/A ~ 104 e havendo a reação total poderemos obter Jc ~ 7 vezes maiores que os valores atuais. O fio de Nb3Sn ficou bem rígido, devido a baixa relação matriz/supercondutor ~ 0.7. Este desvio da composição inicial (matriz/sup. ~ 2,3) ocorreu porque a matriz de cobre deformou mais rapidamente que as partículas de Nb em seu interior. Neste trabalho obtivemos pela primeira vez a evidência experimental de que Jc aumenta com a diminuição do tamanho inicial das partículas de Nb. Mostramos que isto ocorre porquê é favorecida uma distribuição mais uniforme e interconectada dos microfilamentos e também uma maior estabilização intrínseca do fio / Abstract: We developed a new method to prepare multifilamentar wires of Cu-Nb3Sn wich is based on powder metallurgy. First we made wires of Cu-xwt%Nb-2wt%Al (x = 10, 30) and then were tinned and heat treated for Sn diffusion (T £ 500ºC) and reaction (T = 700ºC), leading to the Nb3Sn Al5 phase. Final wires showed microfilament density ~ 4 x 104 microf./mm2. The superconducting properties (Tc, Jc x H), mechanical properties (t x e) and electrical resistivity (r) for Cu-Nb-Al wires were as normally expected. Nb3Sn wires showed high Tc values ~ 17,9K, very near that for the pure Al5 phase (18,3K). However Jc values were ~ 4 times lower than typical published results for wires prepared by other methods. We interpret the causes to be (1) the low areal reduction factor (A0/A ~ 103) of our wires; (2) incomplete reaction of Nb microfilaments due to an insufficient quantity of Sn atoms. Using A0/A ~ 104 and having a complete reaction we could predict Jc values ~ 7 times above these present values. Our Nb3Sn wires were more rigid than expected because the very low ratio matrix/superconductor ~ 0.7. This values deviated from the initial composition (matrix/sup. ~ 2.3), the reason being the greater deformation rate for the Cu matrix. Here we present for the first time experimental evidence that Jc increases when decreases the initial Nb particle size. We interpret that finer particle size favours a more uniform and interconnected arrangement of microfilaments, and also improves the intrinsic stabilization of the wire against flux jumps / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Jose Antonio Sarjurjo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-20T19:54:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martin_AirtonAbrahao_D.pdf: 4326680 bytes, checksum: c2930d60131642f985670acf47cc1be7 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Espalhamento Raman foi utilizado no estudo do efeito da substituição parcial de oxigênio isotópico nos modos vibracionais em supercondutores à alta temperatura critica, mais especificamente do sistema de Bi2Sr2Can-1CunO2n+4+d com n=1 e 2. Os modos vibracionais Raman foram classificados em três diferentes grupos, dependendo do grau de deslocamento isotópico. A ausência de um deslocamento isotópico significante para certos picos indicam que eles correspondem a modos normais de vibração que envolvem somente o movimento de cátions (picos abaixo de 181 cm-1), ou que eles envolvem vibração de oxigênios em sítios onde a substituição isotópica ocorre extremamente lenta (picos à 310 e 661 cm-1) .Os resultados de deslocamento isotópico fornece forte evidência de que, contrario as prévias identificações, o pico A1g à 287 cm-1 e 350 cm-1 correspondem a modos vibracionais do oxigênio na camada de cobre. O deslocamento isotópico maior dos picos à 386 e 458 cm-1 confirma a identificação destes modos como sendo a vibração dos átomos de oxigênio no plano ab e ao longo do eixo-c na camada de estrôncio, respectivamente. Este resultado é inconsistente com uma prévia sugestão de que o modo a 458 cm-1 corresponde ao modo vibracional do oxigênio na camada de cobre. A dependência com a temperatura da freqüência e largura de linha dos fônons à 287 e 458 cm-1 foram investigadas em um intervalo de temperatura de 10 à 300 R. Os resultados mostraram nestes dois fônons uma anomalia na freqüência, aparentemente induzida pela supercondutividade. A influência da estrutura modulada nos modos vibracionais foi estudada em amostras policristalinas de Bi2Sr2Cu06+d dopadas com Pb. Foi encontrado que o Pb elimina por completo a estrutura modulada. Os dados fornecem evidência experimental na identificação de vários modos vibracionais. A dopagem com Pb induz um modo vibracional à 520 cm-1, o qual é identificado como sendo a vibração do oxigênio no sítio 0(2) ligada ao Pb. Na fase modulada um dobramento dos picos da estrutura não modulada é observado / Abstract: Raman scattering was used to study the partial oxygen isotope effect in the vibrational modes of single crystals of the high-Tc superconductor Bi2Sr2Can-1CunO2n+4+d with n=1 and 2. It is found that the oxygen isotope shifts of all the vibrational peaks fall into one of three narrow ranges. The absence of a significant isotope shift for certain peaks indicates either that they correspond to normal modes that involve only the motion of cations (peaks at and below 181 cm-1), or that they involve the vibration of oxygen on sites where isotope exchange proceeds extremely slowly (peaks at 310 and 661 cm-1) .The isotope shift data provide strong evidence that, contrary to previous assignments, the A1g peaks at 287 and 350 cm-1 correspond to vibrational modes of oxygen atoms in the copper layer. Large oxygen isotope shifts support the assignment of the 386 cm-1 peak to in- plane vibrations of oxygen atoms in the strontium layer, and to the 458 cm-1 peak to c-axis vibrations of these same atoms. They are inconsistent with an earlier suggestion that the 458 cm-1 correspond to a vibrational mode of oxygen atoms in the copper layer. The temperature dependence in the frequency and linewidth of the 287 and 458 cm-1 phonons are investigated with a range of temperature from 10 to 300 K. The results indicated a frequency anomaly in these two phonons, induced apparently by the superconductivity. The influence of the structural modulation in the vibrational modes have been studied in Bi2Sr2Cu06+d polycrystals samples doped with Pb. It was found the lead doping suppress completely the structural modulation. The data yield evidence in support of the assignment of the various vibrational modes. A lead-induced vibrational peak at 520 cm-1, which emerges in the more heavily doped samples, is attributed to the vibration of oxygen in 0(2) sites bonded to lead. In the modulated phase, doubling of the peaks of the unmodulated structure is observed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Angelo Fernando Padilha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-15T14:53:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Petoilho_JoseCarlos_D.pdf: 3437170 bytes, checksum: 6dad741943cfe3e4435d887a6e3d7c0f (MD5) Previous issue date: 1986 / Resumo: As ligas do sistema Nb-Ti, na forma de cabos multifilamentares, são utilizadas principalmente na construção de máquinas e equipamentos supercondutores. A possibilidade de se controlar as principais propriedades supercondutoras finais por meio de tratamentos metalúrgicos apropriados e a alta dutilidade destas ligas, são as características que permitem sua ampla uti­lização. Este trabalho inicialmente discute, à luz do entendimento atual dos fenômenos, aspectos como a influência das características microestruturais nas propriedades supercondutoras e a influência do processamento mecanotérmico sobre as transfor­mações microestruturais. Em seguida é descrita a sistemática utilizada na obtenção de lingotes de iigas supercondutoras de Nb-Ti com diâmetro de 50 mm e 200 mm de comprimento, por fusão em forno de fei­xe eletrônico. Foi também desenvolvida uma metodologia para o acompanhamento das transformações microestruturais de ligas Nb-Tl com teores de titânio na faixa de 44 a 53% em peso. Os lingotes no estado bruto de fusão foram deformados a frio por forjamento rotativo. Os graus de deformação aplicados foram condicionados pelo diâmetro final da barra, o qual deve ser apropriado para o início do processo de fabricação dos cabos compósitos multifilamentares supercondutoras. A necessidade de uma ampla caracterização microes­trutural das barras de partida, prende-se ao fato de servir de referência para as propriedades finais dos cabos supercondutores. Devido a isto foi dada atenção a aspectos como: variação da com­posição e microdureza ao longo do lingote e das barras, desenvol vimento de células de deformação, fração recristalizada, tamanho de grão, precipitação e textura em função das variáveis, grau de deformação, temperatura e tempo de tratamento térmico. Foram utilizadas técnicas de análise química e microestrutural tais como: absorção atômica, detecção cromatográfica de gases (N2 e 02)' difração de raios X, metalografia ótica qualitativa e quantitativa, microscopia eletrônica de transmissão e microdureza. Do ponto de vista tecnológico, os resultados obti­dos permitem estabelecer as condiçôes de processamento de barras de Nb-Ti com composição, diâmetro e granulometria definida. Do ponto de vista de mecanismos básicos, os resultados obtidos possibilitam conclusões a respeito dos fenômenos que ocorrem duran­te o processamento do material, tais como: encruamento, homogeneização, recuperação, recristalização, crescimento de grão e recristalização secundária. / Abstract: Multifilamentary cables of Nb-Ti alloys have been used mainly in superconducting engines and devices. These alloys have high ductility and their final most important superconducting properties can be established by suitable metallurgical procedures. In this work the influence of the microstructural characteristics on the superconducting properties and of the mechanothermal processing on the microstructural transformations are discussed. All the steps for the preparation of 50 mm x 200mm Nb-Ti ingots by electron beam melting are described in detail. A procedure to follow the microstructural transformations in the Nb-Ti alloys with titanium content in the 44-53 wt% range is also presented. The ingots after fusion were cold worked by swaging. The deformation grades have been designed according to the final rod diameter; there is a required rod diameter for the fabrication, of the superconducting composite multifilamentary cables. A broad microstructural characterization of the starting rods is necessary because it is the base for thefinal properties of the superconducting cables. Hence attention has been paid to the composition and microhardness variation along the ingot and the rods, the development of deformation cells, the recrystallized fraction, the average grain size, the precipitation and texture as a function of deformation grades, annealing temperature and time. Chemical as well as microstructure analyses have been carried out by means of the follow.ing techniques: atomic absorption gas (N2 and 02) chromatography, X-ray diffractometry, qualitative and quantitative optical metallography, transmission electron microscopy, and microhardness. The main results show that from the technological approach, the procedures for the preparation of Nb-Ti rods with well defined composition, diameter and granulometry are established; from the basic mechanisms approach, an understanding of several phenomena ocuring during processing, namely, work hardening, homogenization, recovery, recrystallization, grain growth and secondary recrystallization is attained. / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Oscar Ferreira de Lima / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T23:32:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rezende_AbsairTeodorode_M.pdf: 1806383 bytes, checksum: 471ecd7e888d4f5b6ca7ee796bca20a1 (MD5) Previous issue date: 1985 / Resumo: Nós preparamos sinterizados de Cu-30%Nb em peso utilizando o método de SINTERIZAÇÃO NA FASE LÍQUIDA DO COBRE, introduzido em 1981 por O. F. de Lima. O método foi implementado pela substituição do pó de Nb, usado no método original, pelo pó de Nb-H. As vantagens dessa substituição são as seguintes: 1) 0 pó de Nb-H contem menos oxigênio adsorvido do que o pó de Nb. 2) 0 hidrogênio, liberado durante o tratamento térmico de sinterização, funciona por um lado como atmosfera redutora de oxigênio e por outro lado como elemento ativador da molhabilidade entre o cobre e o nióbio, favorecendo portanto a sinterização. 3) Economiza-se uma etapa de desidrogenação. Com esse método obtivemos um material de alta densidade (8,2 g/cm3) e boas propriedades mecânicas, o qual foi reduzido até fios bem finos sem nenhum tratamento térmico. Para a obtenção de fios de Cu-Nb3Sn nós seguimos dois caminhos: 1) através da difusão externa, depositando estanho nos fios de Cu-30%Nb, 2) e da difusão interna, com o uso da liga Sn-8,5%Cu em peso, que foi reduzida até barras de 3,5 mm de diâmetro. Essas barras juntamente com outras barras de Cu-30%Nb foram fechadas em tubos de cobre (arranjos de 7 e de 61 barras) e deformadas mecanicamente por forjamento rotativo e trefilação. Durante a etapa de trefilação ocorreram problemas de fraturas, as quais foram analisadas e correlacionadas com a microestrutura da liga Sn-8,5%Cu. Amostras dos fios de difusão externa (Sn depositado externamente) e de difusão interna (usando a liga Sn-8,5%Cu), depois de um rápido tratamento térmico (abaixo de 500ºC) para a difusão do Sn, foram submetidas a uma temperatura de 700ºC para propiciar a reação do Sn com o Nb e formar o Nb3Sn. Foram preparadas amostras com diversos tempos de reação e sua influência sobre os parâmetros críticos, Tc e Jc, e a resistividade normal (rN) foi analisada. Nossos melhores resultados de densidade de corrente critica versus campo magnético aplicado (Jc x H) são comparáveis com aqueles obtidos através do método do bronze, p. ex: Jc (H = 7T) ~ 6 x 104 A/cm2 para o fio de difusão externa com 260 horas de reação / Abstract: We prepared sintered samples of Cu-30wt%Nb using the new method "Sinterization in a Copper Liquid Phase" introduced in 1981 by O.F. de Lima. This method was improved here with the substitution of Nb powder, used in the original method, by Nb-H powder. The advantages are: 1) the oxygen content adsorbed in Nb-H powders is less than that of Nb powders. 2) The hydrogen released during the sintering heat treatment works as a reducing atmosphere and also as an activation agent for the wetting between liquid copper and niobium, thus favoring the sintering process. 3} Elimination of the dehydriding step. In our work we obtained a high density material (8,2 g/cm3) with good mechanical properties, which was reduced to fine-wire, without any heat treatment. To prepare the Cu-Nb3Sn wire we followed two ways: 1) The external diffusion process, by tin plating the Cu-30wt%Nb wire; 2) the internal diffusion process, by using the Sn-8,5wt%Cu alloy, reduced to rods of 3,5 mm. These rods together with Cu-30wt%Nb rods were enclosed in a copper tube and vacuum sealed (arrays of 7 and 61 rods). Then the billet was reduced by swaging and drawing. During the drawing steps some wires were fractured. This problem is discussed in the text and correlated with the microstructure of the Sn-8,5wt%Cu alloy. External and internal diffusion samples were first heat treated below 500ºC, for tin diffusion, then at 700ºC for the reaction between Nb and Sn, leading to the Nb3Sn phase. We prepared samples with several reaction times, and its influence upon the critical parameters Tc and Jc, and normal resistivity (rN), are analyzed. Our best results for the overall critical current density vs. applied magnetic field are comparable with those obtained by the bronze method: Jc(H = 7T) ~ 6 x 104A/cm2 , for the external diffusion wire with reaction time of 260 hours / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Carlos Lenz Cezar / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T04:11:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braga_AlcidesJosedePaula_M.pdf: 2635896 bytes, checksum: b4b1c70cf33218fad94e31f0237a567c (MD5) Previous issue date: 1988 / Resumo: Esta tese se constitui no projeto, construção e caracterização de uma célula fotoacústica para um intervalo extenso de temperaturas (77 K a 323 K) e, como aplicação principal, medidas da difusividade térmica em YBa2Cu3O7-y no intervalo de temperatura entre 77 K e 120 K .Obtivemos a caracterização das transições supercondutoras em três amostras diversas deste composto, manifestadas através da descontinuidade no comportamento normal da difusividade térmica . Antes de sua aplicação ao supercondutor, a célula foi testada em todo o intervalo de temperatura entre 77 K e 300 K com uma amostra de Silício cristalino. A possibilidade de cobertura de uma faixa larga de valores para a difusividade térmica do Silício, com a utilização de nossa célula, permitiu pela primeira vez sua determinação direta abaixo de 200 K de temperatura / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientadores: Sergio Moehlecke, M. Brian Maple / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-18T16:04:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_MarcioCalixtode_D.pdf: 11723761 bytes, checksum: c236bfde32ba45bbec4c3378f21ac389 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Os supercondutores de alta temperatura crítica dopados elétrons Ln2-xCexCuO4-y (Ln = Nd, Sm, Pr) foram investigados frente as suas propriedades magnéticas e de transporte. O trabalho foi conduzido principalmente em amostras monocristalinas para o qual foi desenvolvido um procedimento de crescimento de monocristais de alta qualidade utilizando-se do método de fluxo. Constatou-se que a variação da temperatura crítica nestas amostras é alcançada principalmente através do processo de oxi-redução dado que a fase supercondutora é formada possivelmente em uma região restrita de composição do dopante Ce. Uma ênfase maior foi dada ao estudo da linha de irreversibilidade e, alinha H-T obtida através de medidas de magnetoresistência. Mostramos que apesar das semelhanças do comportamento das curvas de magnetoresistência com os supercondutores convencionais (BCS), alinha H-T extraída de medidas magnetoresistivas não parece representar o verdadeiro comportamento do campo crítico superior Hc2(T). Mostramos também, utilizando um procedimento de escalonamento, que a linha de irreversibilidade obedece um comportamento que parece ser comum a todos os supercondutores cerâmicos de alta temperatura crítica. Por último, descobrimos pela primeira vez um comportamento reentrante em supercondutores de alta temperatura crítica o qual parece ser causado pelo ordenamento antiferromagnético dos íons de Nd3+ / Abstract: The magnetic and transport properties of the electron-doped high temperature superconductors, Ln2-xCexCuO4-y (Ln = Nd, Sm, Pr), were investigated. A significant part of the study was conducted with single crystal samples. For this purpose a process for growing high quality single crystal using the flux method was developed. We observe that the superconducting phase is possibly formed for a restricted range of Ce composition, therefore the variation on the superconducting transition temperature of these samples is mainly due to the oxygen reduction process. A special emphasis was given to the study of the irreversibility line and the H-T line extracted from magnetoresistance measurements. We show that despite the similarities in the behavior of the magnetoresistance curves with the conventional (BCS) superconductors, the H-T line obtained from these measurements seems not to represent the real Hc2(T). We show that the irreversibility line obeys a scaling relation that seems to be a common property of all high temperature superconductors. Finally, we show for the first time a reentrant behavior in high Tc superconductors that seems to be related with the antiferromagnetic ordering of the Nd3+ ions / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Daltro Garcia Pinatti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-19T02:52:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sartori_AntonioFernando_M.pdf: 1373469 bytes, checksum: c3562aab3bfee81daec7a7e2cba764e8 (MD5) Previous issue date: 1977 / Resumo: Medidas das voltagens transversal (Hall) e longitudinal (resistividade) são feitas em amostras policristalinas de Nb, com RRR = 27,7 e 5, como função do campo magnético e densidade de corrente. As medidas foram efetuadas por um método DC convencional, onde o aparelho central e um Nanavoltimetro. A amostra mais pura exibe uma mudança de sinal do ângulo de Hall o estado misto, a qual sugere-se ser devida a uma mudança da mobilidade dos portadores de corrente dentro do núcleo dos vórticeso Efeitos de aprisionamento de vórtices estão presentes e são discutidos em termos da interação elementar vórtice defeito com ajuda do modelo de Niessen e Weij Senfeld / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

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

Orientadores: Ernesto Ruppert Filho, Daltro Garcia Pinatti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T02:17:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baldan_CarlosAlberto_D.pdf: 15371803 bytes, checksum: 54d985a2c73243a46d0c208894723234 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Os magnetos supercondutores permitem a geração de alto campos magnéticos com reduzido volume de enrolamento, utilizando fios supercondutores de Nb3Sn e NbTi operando com densidade de corrente superior a 1 ,5x 1 08 Nm2 na temperatura de hélio líquido (4,2 K). Para manter estas propriedades supercondutoras, de resistência nula a passagem de corrente elétrica, os materiais devem suportar os esforços e deformações mecânicas durante o enrolamento, resfriamento e energização. Os dimensionamentos elétrico e mecânico foram detalhados para dois enrolamentos concêntricos, associados em série, para gerar uma indução magnética de 12T na região central. Todo o processo construtivo do magneto, inclusive o desenvolvimento de materiais e equipamentos para o enrolamento, tratamento térmico de difusão (Nb3Sn), resinamento com epóxi em vácuo seguido de pressurização são apresentados. Diversos circuitos de proteção, visando dissipar a energia magnética armazenada de 370kJ, foram simulados e testados a fim de proteger a fonte de alimentação e o magneto. Após os ensaios de desempenho, os resultados foram comparados com o dimensionamento realizado e com outros disponíveis na literatura. As etapas de projeto e construção de magnetos para geração de alta indução magnética foram desenvolvidas com sucesso / Abstract: Superconducting magnets based on metallic superconducting wires (NbTi and Nb3Sn) are used to generate high magnetic fields in a compact winding without Joule heating by applying current density above 1.5x 108 A/m2 at liquid helium temperature (4.2 K). In order to sustain high currents without heat dissipation structural and electrical materiaIs must withstand strong mechanical efforts which arises from winding, heat treatment, cooling down to operating temperature and electrical current charging processes. The electrical and mechanical ca1culations are done for two concentric windings connected in series aiming to generate 12 T magnetic induction in a cylindrical bore region. The construction steps inc1uding the materiaIs and equipment development needed for winding, Nb3Sn formation heat treatment, and vacuumlpressure impregnation of epoxy resin are presented along with protection circuit analysis, simulation, and testing. The experimental results are compared with the designed values as well as those available in the literature. It was developed successfully the design and construction scheme to build high magnetic field magnets / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica