Pesquisa fundamental em supercondutividade e magnetismo - sistemas com potencial para aplicações: óxidos avançados e supercondutores dotados de estruturas artificiais

Resumo

Este projeto temático é composto por oito subprojetos, voltados ao desenvolvimento de pesquisa fundamental em sistemas físicos - magnéticos e/ou supercondutores - que apresentam potencial para aplicações. É o caso de certos óxidos, ditos avançados, que exibem resposta magnética diferenciada, tais como as manganitas, alguns espinélios e os cupratos supercondutores. Estão também incluídas propostas envolvendo sistemas supercondutores dotados de estruturas artificiais de defeitos, cujo objetivo é controlar a dinâmica de vórtices e, assim, a corrente crítica, que tem importantes conseqüências para possíveis aplicações. Propõe-se ainda o estudo de filmes e multicamadas de TiO2 com Co ou Mn. No que se refere à compreensão plena da física que governa as propriedades notáveis desses sistemas, há ainda muitas lacunas, evidenciando a importância de mais pesquisas fundamentais. O Projeto Temático será desenvolvido através de uma colaboração já existente entre pesquisadores da UFSCar e da UNESP de Bauru. Mais especificamente, a colaboração envolve o Grupo de Supercondutividade e Magnetismo do Departamento de Física da UFSCar e, pela UNESP, os pesquisadores Paulo Noronha Lisboa Filho, Edson Sardella e José Humberto Dias da Silva, do Departamento de Física da Faculdade de Ciências, que atuarão como coordenadores de vários subprojetos. Há também importantes colaborações externas, com grupos nacionais e estrangeiros. Além disso, uma significativa infra-estrutura de pesquisas já existente estará disponível para a realização do projeto, envolvendo facilidades para produção e caracterização - estrutural e microestrutural - dos espécimes, que serão estudados por técnicas variadas, tais como magnetização, suscetibilidade-AC e análise harmônica, sensoriamento local de campo magnético, magneto-transporte, calor específico, transporte térmico, produção de imagens por técnica magneto-ótica. Objetivando clareza na apresentação, os oito subprojetos que compõem este Projeto Temático foram agrupados segundo a similaridade entre os problemas propostos. O Grupo 1 trata da resposta magnética de sistemas supercondutores dotados de estruturas de defeitos, e seus subprojetos são: (i) Interação da Matéria de Vórtices com defeitos extensos não-correlacionados; (ii) Interação da Matéria de Vórtices com defeitos colunares; (iii) Sistemas mesoscópicos estruturados; (iv) Instabilidades termomagnéticas e avalanches de fluxo em MgB2 e Nb; (v) Estudo da Rede de Vórtices em Supercondutores Nanoestruturados. O Grupo 2 está focado no desenvolvimento de materiais magnéticos e supercondutores em escala nanoscópica, e inclui os seguintes tópicos: (vi) Resposta magnética de amostras em escala nanoscópica com inomogeneidades estruturais; (vii) Estudo do diagrama de fases magnéticas e efeitos substitucionais em sistemas magnéticos de estruturas perovskita e espinélio. O Grupo 3 consiste de um só subprojeto, no qual propomos estudos que permitam otimizar as condições de preparação, pela técnica de RF magnetron sputtering, de filmes e multicamadas de TiO2:MT, onde MT é um metal de transição: (viii) Preparação de Filmes e multicamadas de TiO2:MT (MT = Co ou Mn). (AU)