Dinâmica de vórtices em sistemas supercondutores mesoscópicos do tipo I e do tipo II

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Presotto, Alice
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Supercondutores mesoscópicos; GTDGL; Dinâmica de vórtices; Gradiente térmico; Cunha; Constrição; Weak-link; Flux-flow; Mesoscopic superconductors; Vortex dynamics; Thermal gradient; Wedge; Constriction
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/242676

Avanços na tecnologia de nanofabricação tem possibilitado o desenvolvimento de materiais em escala mesoscópica, da ordem de algumas dezenas de nanômetros. Nessas escalas, a dinâmica de vórtices é fortemente dominada por efeitos de confinamento. Dessa forma, a investigação de suas características tem importância fundamental para o desenvolvimento e aplicação desses materiais de forma eficaz, pois há uma mudança significativa nos parâmetros críticos. Assim, neste trabalho foram estudados supercondutores do tipo I e do tipo II com interesse na dinâmica e comportamento da matéria de vórtices em vários tipos de sistemas mesoscópicos. Utilizando as equações de Ginzburg-Landau dependentes do tempo tridimensionais, foi simulado um filme fino supercondutor do tipo I com um gradiente de temperatura. Mostramos que a formação de clusters de vórtices é favorecida, e que está relacionada com à interação vórtice-vórtice não monotônica. Fazendo uso da mesma teoria, foi simulado um supercondutor do tipo I com gradiente de espessura, onde verificamos que tal formato induz uma organização assimétrica das correntes supercondutoras no interior da amostra, o que favorece uma organização irregular dos vórtices e uma resposta paramagnética da magnetização, M(H), para o ramo descendente do campo aplicado. Também foi estudado, por meio das equações generalizadas de Ginzburg-Landau dependentes do tempo, uma fita supercondutora infinitamente longa do tipo II, com grãos espaçados por weak-links. As amostras foram submetidos a campos magnéticos externos e campos elétricos, o que originou regimes de movimentos (flux-flow) distintos dentro da fita. Ainda utilizando a teoria generalizada, foi simulado um supercondutor do tipo II contendo constrição mesoscópica, onde estudou-se a dinâmica de vórtices cinemáticos, no qual foi elaborado um diagrama de fases Jtr(H) (corrente de transporte por campo) que compreende os estados resistivos encontrados na amostra supercondutora. Os trabalhos brevemente citados são desenvolvidos em maiores detalhes na sequência, onde, para cada Capítulo, é apresentado um resumo mais extenso referente ao seu conteúdo.