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Previous issue date: 2012 / Nesta tese estudamos teoricamente o comportamento de supercondutores
convencionais e de duas bandas sujeitos a um confinamento mesoscópico
induzido pelo tamanho da amostra ou pelo fluxo magnético não-homogêneo
gerado por partículas magnéticas. O primeiro sistema estudado consiste em
um filme supercondutor convencional infinito coberto por uma camada nanoestruturada
contendo uma rede de partículas magnéticas com magnetização
permanente orientada perpendicularmente ao plano do filme. Para
esse sistema, solucionamos numericamente as equações de Ginzburg-Landau
dependentes do tempo focando o estudo na criação e aniquilação de pares
vórtice-antivórtice. Nós encontramos que o sistema apresenta uma variedade
de fases com diferentes números de pares vórtice-antivórtice por dipolo, dependendo
da intensidade do momento magnético das partículas e da distância
de separação entre o filme supercondutor e o arranjo de dipolos. O principal
resultado desse estudo foi a constatação da ausência do estado N=3 pares
vórtice-antivórtice. A região do diagrama que seria ocupada por esse estado
é de fato caracterizada por um estado contendo um vórtice com 3 quanta
de fluxo localizado sob cada dipolo e uma molécula vórtice-antivórtice, composta
por 4 antivórtices formando um quadrado com um vórtice no seu centro,
em cada região intersticial. Interpretamos a inibição do estado N=3 como
decorrente da simetria quádrupla imposta pelo arranjo de dipolos, efeito semelhante
ao que ocorre em supercondutores mesoscópicos quadrados. No
segundo sistema, investigamos a região de estabilidade dos estados fracionários
num disco supercondutor mesoscópico de duas bandas. O estudo foi
feito solucionando numericamente as equações de Ginzburg-Landau adaptadas
para o caso de duas bandas usando a aproximação das variáveis de
ligação. Nesta análise levamos em conta a relação entre os parâmetros do
modelo e os parâmetros microscópicos do material como as densidades de
estados parcial, as velocidades de Fermi e os elementos da matriz de acoplamento.
Nós apresentamos uma análise detalhada da região de estabilidade
dos vórtices fracionários ao variar os parâmetros microscópicos e encontramos
que os estados de vorticidade fracionária podem existir na região onde
as duas bandas são ativas. Dentre esses estados, destacam-se aqueles onde a
vorticidade da banda mais ativa é maior e estados onde a diferença do número
de vórtices entre as bandas é maior que 1. Finalmente, nós propomos
uma forma eficiente de aumentar a estabilidade dos vórtices fracionários mediante
o campo magnético gerado por um disco magnético localizado sobre o
disco supercondutor. Este é um resultado importante, uma vez que facilita a
observação experimental dos vórtices fracionários em amostras mesoscópicas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/11156 |
| Date | 31 January 2012 |
| Creators | Velásquez, Juan Carlos Piña. |
| Contributors | Silva, Clécio Clemente de Souza |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Breton |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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