Estudo das propriedades supercondutoras de filmes e bicamadas de Nb, Sn e Pb

Abstract

Neste trabalho estudamos dois sistemas supercondutores, o primeiro constituído dos filmes de chumbo (Pb), germânio (Ge) e nióbio (Nb) e a tricamada Pb/Ge/Nb na presença de centros de ancoragem. Os centros de ancoragem foram construídos de membrana de alumina porosa (AAO) preenchida com nanofios de níquel (Ni). O crescimento das membranas se deu por meio de processo eletroquímico a partir de discos de alumínio e os nanofios foram eletrodepositados a partir de uma solução contendo os íons de Ni. Os filmes de Pb e Ge foram crescidos por evaporação e os filmes de Nb foram crescidos por deposição via sputtering DC. Estas amostras foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, medidas de magnetização em função da temperatura e do campo aplicado e medidas de susceptibilidade AC. O segundo sistema consistiu em bicamadas de nióbio (Nb) e estanho (Sn), com diferentes espessuras das camadas, e seus respectivos filmes de referência. Estas amostras foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica e difração de raios X de baixo ângulo, também foi realizada a caracterização das propriedades supercondutoras por meio de medidas de magnetização em campo perpendicular e transporte elétrico em campo perpendicular e paralelo ao plano das camadas. As caracterizações microestruturais e morfológicas dos dois grupos de amostras indicam boa qualidade das amostras e é corroborado pelas caracterizações supercondutoras. Através da caracterização das propriedades supercondutoras verificamos que as dos sistemas estão de acordo com os dados reportados na literatura. As medidas de magnetização apresentaram flux jumps, para quase todas as amostras, que foram atribuídos a instabilidades termomagnéticas. Foram obtidos os comprimentos característicos e os campos críticos das bicamadas Nb/Sn como função da espessura das camadas. Os comprimentos característicos encontrados, para o sistema Nb/Sn, indicam que tanto as bicamadas quanto os filmes de referência são supercondutores do tipo II. Os diagramas de campo crítico superior das bicamadas mostram comportamentos não convencionais que podem ser atribuídos a uma mudança de comportamento 2D para 3D das camadas de Nb.