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Previous issue date: 2008-07-18 / Na última década tem sido mostrado que híbridos supercondutor-ferromagnéticos
podem usar o ferromagnetismo para melhorar algumas propriedades
dos supercondutores. Um exemplo bem-sucedido é uma bicamada
formada por um filme supercondutor e um filme magnético nanoestrutrado.
Esse sistema se apresenta como uma maneira eficiente e altamente controlável
de aprisionar e/ou manipular o movimento dos vórtices. Além disso, pode
apresentar geração espontânea de pares vórtice-antivórtice (v-av), com conseqüências
profundas sobre as características da amostra. A maneira como
estes pares são gerados e a forma com que influem nas propriedades macroscópicas
do supercondutor continuam sendo matéria de intenso debate. Neste
trabalho, foram resolvidas numericamente as equações de Ginzburg-Landau
dependentes do tempo (TDGL) para fazer uma análise detalhada da nucleação
de pares v-av num filme supercondutor interagindo com uma camada de
dipolos magnéticos pontuais idênticos, localizados acima da superfície supercondutora
e polarizados perpendicularmente ao filme. A simulação utiliza o
método de variáveis de ligação com invariância de calibre adaptado para o algoritmo
de diferenças finitas e foi utilizada para calcular a densidade de pares
de Cooper assim como a vorticidade e a energia livre do sistema. Esse estudo
é realizado em função da temperatura, a intensidade do momento magnético m e parâmetros geométricos da rede de dipolos. Observamos transições
abruptas no número de pares v-av estabilizados por cada dipolo em função
de m, assim como transições na maneira como os antivórtices se arranjam
em torno dos vórtices. Em geral, quando a distância d entre as camadas supercondutora
e de dipolos é maior ou da ordem do comprimento de coerência
do supercondutor », observa-se que os antivórtices se arranjam em torno das
posições intersticiais da rede de dipolos. A esta fase denominamos deslocalizada,
pois os antivórtices encontram-se “desligados” dos vórtices. Para d / »,
os antivórtices posicionam-se nas proximidades dos dipolos magnéticos, fase
que chamamos localizada (os antivórtices estão agora “ligados” aos vórtices).
Apresentamos um diagrama de fases que resume as várias configurações de
vórtices e antivórtices encontradas e propomos um experimento baseado em
técnicas usuais de medidas de transporte o qual poderia ser utilizado para
identificar estas fases. / It has been systematically shown, in the past decade, that artificially
created superconductor-ferromagnet hybrids are able to use ferromagnetism
to enhance some superconducting properties. One of the most successful
examples is the superconducting-film/magnetic-dot-array bilayer, which offer
highly controllable and efficient pinning of vortices. However, these structures
are sometimes able to spontaneously generate vortex-antivortex pairs,
with profound consequences on the sample characteristics. How these pairs
are generated and how they interfere on the macroscopic properties of these
hybrid systems are still a matter of debate. In the present work, we solve
numerically the time-dependent Ginzburg-Landau equations to analyze in
detail how vortex-antivortex pairs nucleate in a superconducting film interacting
with an identical magnetic dipoles layer, on top of the superconducting
film, in the off-plane magnetic moment situation. The simulations follow
the gauge invariant link-variable method adapted for a finite difference algorithm
and was used to calculate the density of Cooper pairs, as well as
vorticity and the system free energy. That study is carried out as a function
of temperature, magnetic moment intensity m and geometric parameters of
the dipoles array. We see abrupt transitions in the number of v-av pairs
stabilized by each dipole according to m, and transitions in the way that antivortex are positioned around the vortex. In general, when the distance
d between the superconductor layer and the dipoles array is greater or the
order of the superconducting coherence length », it is observed that the antivortex
are positioned around the interstitial positions of the dipoles array. At
this phase we named “delocalized” because the antivortex are “disconnected”
from vortex. For d / », the antivortex positioned itself near to the magnetic
dipolos, phase we named “localized”(the antivortex are now "connected"to
the vortex). We presented a phase diagram which summarizes the various
vortex and antivortex configurations found and propose an experiment based
on usual techniques of transport measures which could be used to identify
these phases.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/16938 |
| Date | 18 July 2008 |
| Creators | MILLÁN, Miguel Alejandro Zorro |
| Contributors | SILVA, Clécio Clemente de Souza |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Fisica, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Breton |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| 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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