Desenvolvimento de um fio supercondutor de MgB2 com introdução de centros de aprisionamento artificiais

• Processo: 15/09041-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2015
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2016
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Lucas Barboza Sarno da Silva
• Beneficiário: Rodrigo Godoy de Souza
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Assunto(s): Materiais supercondutores Supercondutividade Corrente crítica Estrutura cristalina Fluxo magnético Dopagem eletrônica Caracterização
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Caracterização | centros de aprisionamento artificiais | desenvolvimento | Fio de MgB2 | supercondutores | Supercondutividade

Resumo

Dentre os supercondutores que podem ser utilizados em aplicações práticas, o MgB2 ainda é considerado o condutor de alto campo do futuro, devido aos valores excepcionalmente altos de campo crítico (~40T) e temperatura crítica (~35-40K). Outra propriedade importante para aplicações práticas é a densidade de corrente crítica. A otimização do aprisionamento de fluxo magnético nestes condutores é de vital importância no aumento das suas correntes críticas. A introdução de dopagens e de fases intragranulares ou intergranulares na matriz supercondutora pode auxiliar na eficiência de aprisionamento de fluxo e na conectividade dos grãos, além de afetar a fase supercondutora, alterando sua resistividade, campo crítico superior e temperatura crítica. Em trabalhos anteriores, foram introduzidos defeitos estruturais na matriz supercondutora através de adições com compostos de estrutura cristalina do tipo AlB2, de mesma estrutura hexagonal C32 que o MgB2, possibilitando a manutenção das estruturas das fases praticamente inalteradas (DA SILVA, 2013). Também foi analisada a dopagem simultânea de diboretos metálicos com fontes de carbono (SiC, nanotubos de carbono e grafite). Ao utilizar-se compostos com características elétricas e magnéticas distintas do MgB2 obteve-se compósitos com comportamentos supercondutores e de aprisionamento de fluxo de interesse para aplicações práticas. O presente projeto sugere a utilização dos resultados otimizados de adições de novos elementos a matriz de MgB2 (DA SILVA, 2013) para definição do pó supercondutor que será utilizado na fabricação de um fio supercondutor multifilamentar com 42 filamentos de MgB2. O fio supercondutor será tratado termicamente e analisado quanto à sua microestrutura e propriedades supercondutoras.