Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Currently, several research groups have been devoted to the production of superconducting
films. This interest lies on the facility of their manipulation, on the understanding of basic
concepts of the superconductivity and, especially, in the possibility of reducing them to
dimensions compatible to their application as devices. Therefore, there is a great technological
and academic interest in this issue. The most used material in superconducting devices is the
niobium (Nb) and its alloys. Although Nb has been known as superconductor since 1930, the
interest in excellent films of this material still remains. In this work, using a DC magnetron
sputtering technique, we have developed an experimental method that allows one to produce
superconducting Nb films of good quality - transition temperature of 9.1 K and transition width
of 0.2 K. Therefore, we performed a systematic study of the setup parameters that influences
the structural and superconducting properties of the films. In particular, we have analyzed
the evolution of the lattice parameter, average grain size crystalline and critical temperature.
Such values have been compared in a diagram. Nb films exhibit flux avalanches at certain
values of field and temperature. We have detected and visualized the occurrence of avalanches
of magnetic flux in Nb films and, in order to suppress the abrupt flux penetration, we have
coupled to the films of thickness of 200 nm, thick metal layers of aluminum, silver and copper
of different thicknesses, so called hybrid systems - Superconductor/Normal Metal. In this work
piece, two experimental techniques have been employed: magnetometry and magneto-optical
imaging. A partial suppression of avalanches in the hybrid systems has been observed. / Atualmente, diversos grupos de pesquisa têm se dedicado à fabricação de filmes supercondutores.
O interesse reside na facilidade de manipulação, no entendimento de conceitos
básicos do fenômeno da supercondutividade e, principalmente, na possibilidade de reduzi-los
a dimensões compatíveis à aplicação como dispositivos. Portanto, há um grande interesse
acadêmico e tecnológico nesta área. O material mais utilizado na construção de dispositivos
supercondutores é o nióbio (Nb) e suas ligas. Apesar do Nb ser conhecido como supercondutor
desde 1930, o interesse em excelentes filmes desse material ainda persiste. Neste trabalho,
utilizamos a técnica de magnetron sputtering DC, com a qual estabelecemos uma rotina
experimental que possibilitou produzir filmes supercondutores de Nb de boa qualidade -
temperatura crítica de 9,1 K e largura de transição de 0,2 K. Para tanto, realizamos um estudo
sistemático de como os valores dos parâmetros experimentais influenciam nas propriedades
estruturais e supercondutoras dos filmes. Em particular, analisamos a evolução do parâmetro
de rede, do tamanho médio dos grãos cristalinos e da temperatura crítica com os valores das
variáveis de deposição e, por conseguinte, comparamos esses valores em um diagrama. Filmes
de Nb exibem avalanches de fluxo magnético quando submetidos a certos valores de campo
e temperatura. Detectamos e visualizamos a ocorrência de avalanches de fluxo magnético
nos filmes de Nb produzidos e, com o intuito de suprimir as penetrações abruptas de fluxo,
acoplamos a filmes de 200 nm de espessura camadas metálicas de alumínio, prata e cobre
de diferentes espessuras, denominados sistemas híbridos - Supercondutor/Metal Normal. Este
estudo foi conduzido por meio de duas técnicas experimentais: magnetometria volumétrica
e imageameto magneto-ótico. Observamos uma supressão parcial das avalanches de fluxo
magnético nos sistemas híbridos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/9225 |
| Date | 16 August 2012 |
| Creators | Carmo, Danusa do |
| Contributors | Oliveira, Ana Augusta Mendonça de, Zadorosny, Rafael, Dorneles, Lucio Strazzabosco |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Física, UFSM, BR, Física |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 100500000006, 400, 300, 300, 300, 500, fcfb64eb-0832-42fb-ba24-20cc9510debe, 1b52f05d-7396-4426-89ab-68943785f18f, 690211f2-4773-41cc-b7b7-14267f918405, 21612f60-7a0c-4741-b9e2-9a86b3c91a3c |
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