Instabilidades termomagnéticas em filmes supercondutores: interação entre avalanches de fluxo e regiões não-supercondutoras criadas intencionalmente

Resumo

Filmes supercondutores de baixas temperaturas críticas submetidos a certos valores de campo magnético e temperatura são vulneráveis a penetrações abruptas de fluxo magnético. Essas ocorrências originam-se em um desequilíbrio termomagnético, no qual instabilidades se manifestam como avalanches de fluxo que se desenvolvem em formatos dendríticos. A velocidade e o tamanho da distribuição dendrítica é controlada pela importância relativa entre as difusões térmica e magnética durante o processo, podendo desestabilizar o supercondutor e produzir um quench localizado. Uma forma de estabilizar parcialmente o supercondutor nessa circunstância é cobri-lo com uma camada de metal normal. Com isso, a variação temporal do fluxo na camada metálica produz correntes induzidas que se opõem a esta variação e freia a invasão abrupta do fluxo. O desenvolvimento das avalanches é estocástico, criando caminhos diferentes a cada ocorrência. Neste projeto nos propomos investigar a interação entre avalanches de fluxo magnético e regiões não-supercondutoras criadas intencionalmente ou regiões de metal normal em certas localidades dos supercondutores, cujos tamanhos são da ordem da área ocupada por uma avalanche. A priori, regiões não-supercondutoras podem funcionar como reservoir de fluxo e contribuir para a estabilidade do sistema. Entretanto, a existência de arestas nos buracos promovem avalanches secundárias, propagando a instabilidade para o interior da amostra. Por outro lado, buracos circulares podem funcionar como aprisionador de avalanches e estabilizar o supercondutor. Barreiras construídas de metal normal inseridas em posições estratégias na amostra devem operar como freios para o fluxo em movimento. A técnica de obtenção de imagens por magneto-ótica, aliada a experimentos de magnetização e transporte elétrico permitirá realizar uma pesquisa detalhada nesses sistemas supercondutores. (AU)