Os efeitos da desordem química na energia cinética de condensação dos pares de cooper no supercondutor YBa2Cu3O7-d1
Resumo
A presente dissertação consiste na realização de um estudo experimental de magnetometria DC sobre os efeitos da desordem química na densidade de energia cinética, 𝐾𝑆 𝑇,𝐵 , de condensação dos pares de Cooper do supercondutor 𝑌𝐵𝑎2𝐶𝑢3𝑂7−𝛿, sobre o ponto de vista do Teorema Virial da Supercondutividade (TVS). Para tanto, foram produzidas amostras monocristalinas e policristalinas de 𝑌1−𝑥𝐶𝑎𝑥𝐵𝑎2𝐶𝑢3𝑂7−𝛿 𝑥=0,0,01 𝑒 0,005 e 𝑌𝐵𝑎1,75𝑆𝑟0,25𝐶𝑢3𝑂7−𝛿, as quais tiveram o comportamento da magnetização de equilíbrio registrado para 𝜇0𝐻≤5 𝑇. A densidade de energia cinética foi determinada a partir da aplicação da expressão 𝐾𝑆 𝑇,𝐵 =−𝑀.𝐵. A substituição parcial do 𝑌 por 𝐶𝑎 e do 𝐵𝑎 por 𝑆𝑟, produziu um decréscimo na temperatura de transição crítica das amostras e também introduziu um caráter inomogêneo a dinâmica de fluxo magnético destas. O comportamento de 𝐾𝑆 𝑇,𝐵 em função da temperatura caracteriza-se por apresentar um valor máximo para 𝑇<𝑇𝐶 o qual passa a decrescer assintoticamente a medida em que 𝑇→𝑇𝐶 até anular-se em 𝑇=𝑇𝐶. O comportamento anterior foi verificado para todas as amostras pesquisadas. A aplicação de campo magnético aumenta sensivelmente a intensidade de 𝐾𝑆 𝑇,𝐵 . A dopagem com átomos de 𝐶𝑎 e 𝑆𝑟 produz uma redução significativa da intensidade de 𝐾𝑆 𝑇,𝐵 quando comparado ao sistema puro. O comportamento de 𝐾𝑆 𝑇,𝐵 para 𝜇0𝐻≥2,5 𝑇 é descrito satisfatoriamente pela aplicação do formalismo de Abrikosov ao TVS. Entretanto, para 𝜇0𝐻≤2,5 𝑇, contribuições à energia cinética do condensado supercondutor correspondente a região de campos intermediários tornam-se relevantes. Neste cenário o comportamento de 𝐾𝑆 𝑇,𝐵 passa a ser descrito pelo formalismo de London, cuja a aplicação permitiu a obtenção de uma estimativa para parâmetros supercondutores como o comprimento de penetração, o campo crítico superior e o parâmetro efetivo G-L. A análise dos valores obtidos para os parâmetros anteriores sugere que uma contribuição adicional a densidade de energia cinética do condensado supercondutor, relativa ao caráter granular supercondutor das amostras, pode desempenhar um papel relevante para o comportamento de 𝐾𝑆 𝑇,𝐵 .