Simulação computacional de vórtices no BSCCO com defeitos colunares

Abstract

Nesta dissertação, apresentamos os desenvolvimentos teóricos associados à fenomenologia da supercondutividade e, em seguida, olhamos em maior detalhe os resultados advindos da teoria de Lawrence e Doniach para supercondutores de altas temperaturas em camadas, incluindo o cálculo de quantidades importantes para o desenvolvimento das simulações numéricas que descrevemos abaixo. Simulamos o processo de derretimento de um sistema de linhas de vórtice tridimensional com defeitos colunares via simulação Monte Carlo usando o modelo de Lawrence e Doniach, variando a densidade de vórtices em relação à densidade de defeitos na amostra. Utilizamos parâmetros do BSCCO num campo magnético perpendicular aos planos de CuO2 e paralelo aos defeitos. Verificamos um derretimento em duas etapas para certos valores da concentração de vórtices em relação aos defeitos. Investigamos mais atentamente a natureza dessas etapas do derretimento simulando o sistema de linhas de vórtice à medida em que diminuímos a temperatura e observamos a existência de histerese, caracterizando a transição de fase de primeira ordem e também os estados metaestáveis do sistema. Testamos também os efeitos da interação magnética entre vórtices panqueca em camadas diferentes e verificamos que não existem divergências significativas entre os resultados obtidos com e sem presença da interação magnética