Matéria de Vórtice em Filmes Supercondutores com Anisotropia Ajustável

Resumo

Supercondutores anisotrópicos são considerados promissores para uso em dispositivos fluxônicos. Usualmente, a anisotropia desses materiais é intrínseca, entretanto, é possível transformar um supercondutor isotrópico em anisotrópico submetendo-o a um campo magnético direcionado ao longo do seu plano. Dessa forma a anisotropia pode ser ajustada variando a magnitude e a direção do campo no plano. Pretendemos investigar novas possibilidades de manipular a movimentação de fluxo: (i) propagação ultrarrápida de avalanches dendríticas, um fenômeno altamente não-linear governado pela eletrodinâmica não local, e (ii) penetração suave dos vórtices, levando em conta a dinâmica da Matéria de Vórtice. Os filmes supercondutores com anisotropia ajustável pelo resfriamento sob campo magnético no plano serão investigados através da visualização direta por meio de uma técnica magneto-óptica. Como técnicas experimentais complementares, serão utilizadas a magnetometria e o transporte de corrente elétrica. Diversos materiais supercondutores serão investigados, por exemplo, Nb, NbN, MoSi e MoGe. Esses materiais podem ser depositados sobre substrato de Si(100) utilizando uma técnica de pulverização catódica em ultra alto vácuo (sputtering). Um injetor supercondutor de fluxo será utilizado para desencadear a movimentação do fluxo magnético. Ao aplicar um pulso de corrente no injetor, os vórtices são conduzidos para o interior da amostra podendo ocorrer na forma de uma avalanche de fluxo ou através de uma invasão suaves de vórtices. Os resultados serão analisados de acordo com um modelo teórico para a nucleação de avalanche termomagnética, assumindo que os vórtices no plano geram anisotropia tanto na corrente de blindagem quanto na condutividade térmica. (AU)