Supercondutividade não centrossimétrica e efeito de pico em materiais à base de rênio (2021)
- Authors:
- Autor USP: ABUD, FÁBIO SANTOS ALVES - IF
- Unidade: IF
- Sigla do Departamento: FMT
- DOI: 10.11606/T.43.2021.tde-20102021-215946
- Subjects: SUPERCONDUTIVIDADE; PROPRIEDADES DOS SÓLIDOS; CALOR ESPECÍFICO; FÍSICA EXPERIMENTAL; MATERIAIS; RÊNIO
- Keywords: EFEITO DE PICO; REDE DE VORTEX; SUPERCONDUTIVIDADE NÃO-CENTROSSIMÉTRICA; FLUX-LINE LATTICE; NONCENTROSYMMETRIC SUPERCONDUCTIVITY; PEAK EFFECT; RHENIUM
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Esta tese compõe um estudo experimental detalhado e sistemático das propriedades supercondutoras de materiais não centrossimétricos (NCS) do tipo Re3M (M = W, Ta, e Nb) e com alta concentração atômica de rênio. Devido à falta de um centro de simetria de inversão na estrutura cristalina NCS α-Mn, que comumente se desenvolve nos sistemas binários Re-M, novos tipos de propriedades supercondutoras podem surgir caso a mistura, de outro modo proibida, de estados spin-singleto/tripleto esteja presente. Além de possivelmente apresentar acoplamento spin-órbita anti-simétrico intenso, os compostos Re3M são materiais de fraca correlação eletrônica. Alguns aspectos deste estudo incluem a estabilização da fase α-Mn através da substituição atômica parcial de W por Nb ou Ta e/ou por tratamentos térmicos, em T = 1700 °C, nos materiais Re3M. Várias caracterizações de propriedades físicas foram conduzidas, tais como a dependência com temperatura e campo magnético externo da resistividade ρ(T,H), calor específico Cp(T,H), condutividade térmica κ(T,H), e magnetização M(T,H), além do estudo indireto do aspecto dinâmico do aprisionamento de fluxo magnético que surge próximo ao campo crítico superior (Hc2 ). Amostras policristalinas das soluções sólidas Re3MxW1-x, com M = Ta e Nb e 0.0 ≤ x ≤ 0.5, e Re1-yWy , 0.1 ≤ y ≤ 0.5, foram produzidas através de um forno a arco e recozidas em altas temperaturas sob atmosferas inertes ou vácuo. Os resultados de difração de raios-X mostraram que a estrutura α-Mn é diretamente estabilizada nos materiais Re3Ta e Re3Nb como fundidos, e que o material Re3W necessita do tratamento térmico em T = 1700 °C para adquirir fase única do tipo α-Mn. Nas amostras como fundidas, a substituição atômica parcial nas soluções sólidas Re3MxW1-x promove a estabilização da estrutura NCS somente quando o teor de tungstênio está abaixo de 75% (x > 0.25).Acredita-se que duas fases supercondutoras emerjam no material centrossimétrico Re3W como fundido, dada a observação de dois picos nos resultados de calor específico. Em contraste, após o recozimento, todos materiais NCS do tipo Re1-yWy, 0.25 ≤ y ≤ 0.28, mostram um único pico muito bem definido nos dados de calor específico. No entanto, o diagrama de fases HxT da amostra Re3W contém uma bifurcação no limite de baixas temperaturas: duas linhas de fronteira delimitam a região onde as curvas de resistividade são quase independentes do campo magnético externo. O material Re3Ta também exibe características anômalas em seu diagrama de fases HxT, apesar de todas outras propriedades físicas sugerirem supercondutividade convencional. Nas soluções sólidas Re3M0.5W0.5 recozidas, as características em ρ(T, H) associadas ao efeito de pico (EP), onde um máximo na corrente crítica supercondutora Jc ocorre nas proximidades da linha de fronteira Hc2(T), são mais pronunciadas. Além disso, na região do EP, comportamentos irreversíveis e re-entrantes surgem nas curvas de magneto-transporte. Por outro lado, o EP é praticamente nulo nas propriedades magnéticas dos materiais Re3M . Em suma, nossas principais descobertas são que os dados termodinâmicos em baixas temperaturas sugerem fortemente que a supercondutividade é convencional nos materiais NCS Re3M e que os dados de transporte eletrônico magnético, perto da fronteira de fases, mostram características marcantes do efeito de pico em todos materiais de fase única e com estrutura do tipo α-Mn, sendo mais pronunciadas nos espécimes de soluções sólidas.
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- Data da defesa: 24.09.2021
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- Cor do Acesso Aberto: gold
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-
ABNT
ABUD, Fábio Santos Alves. Supercondutividade não centrossimétrica e efeito de pico em materiais à base de rênio. 2021. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-20102021-215946/. Acesso em: 05 maio 2024. -
APA
Abud, F. S. A. (2021). Supercondutividade não centrossimétrica e efeito de pico em materiais à base de rênio (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-20102021-215946/ -
NLM
Abud FSA. Supercondutividade não centrossimétrica e efeito de pico em materiais à base de rênio [Internet]. 2021 ;[citado 2024 maio 05 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-20102021-215946/ -
Vancouver
Abud FSA. Supercondutividade não centrossimétrica e efeito de pico em materiais à base de rênio [Internet]. 2021 ;[citado 2024 maio 05 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-20102021-215946/ - Supercondutividade na solução sólida (`Nb IND.1-X´`Zr IND.X´) B
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Informações sobre o DOI: 10.11606/T.43.2021.tde-20102021-215946 (Fonte: oaDOI API)
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