Investigação da supercondutividade e magnetismo em compostos que cristalizam nos protótipos YbMo2Al4 e IrIn3

• Processo: 16/11565-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Antonio Jefferson da Silva Machado
• Beneficiário: Frederico Benedetto Santos
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/20546-1 - Síntese de monocristais dos compostos (Hf, Sc, RE)V2Ga4 (RE = terras raras) e (Fe, Co, Ru)1-xRMxGa3 (RM = metais refratários), e o estudo de suas superfícies de Fermi, estruturas eletrônicas e propriedades supercondutoras sob condições extremas, BE.EP.DD
• Assunto(s): Materiais supercondutores Supercondutividade Magnetismo Desenvolvimento de novos materiais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Multibanda | novos materiais | semicondutores | supercondutores | Materiais Supercondutores

Resumo

Este plano de trabalho versa sobre a investigação de novos materiais promissores para supercondutividade que cristalizam no protótipo YbMo2Al4. Resultados preliminares apresentados neste plano, mostram de forma inequívoca que dois membros desta família com composições HfV2Ga4 e ScV2Ga4 são novos supercondutores com temperaturas criticas de 4,0 K e 3,0 K respectivamente. Estes materiais apresentam forte assinatura de comportamento multibanda revelado pelo diagrama de fases Hc2 vs T. Estes resultados sugerem que exista uma imensa família de materiais que apresentam características não usuais do ponto de vista de supercondutividade ainda não exploradas na literatura. Além disto, estes resultados sugerem que possam existir novos compostos que apresentem coexistência entre magnetismo e supercondutividade. Outro material de muito interesse neste plano de trabalho é o composto FeGa3 que cristaliza no protótipo IrIn3. Este composto é um semicondutor de muito interesse na literatura. Neste sentido, será mostrado neste plano resultados preliminares que confirmam que uma pequena substituição de ferro por molibdênio gera um material supercondutor com temperatura crítica próxima de 9,5 K. Neste contexto, o plano apresentado é totalmente original e oferece uma enorme possibilidade de explorar novos materiais com propriedades pouco usuais e, ao mesmo tempo, oferece uma oportunidade interessante para a formação de doutorado do candidato. (AU)

Publicações científicas

(9)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

FERREIRA, P. P.; SANTOS, F. B.; MACHADO, A. J. S.; PETRILLI, H. M.; ELENO, L. T. F.. Insights into the unconventional superconductivity in HfV2Ga4 and ScV2Ga4 from first-principles electronic-structure calculations. Physical Review B, v. 98, n. 4, JUL 18 2018. (17/11023-2, 16/11774-5, 16/11565-7)

CORREA, L. E.; NOVA, J. C. C.; DE FARIA, L. R.; SANTOS, F. B.; DE LIMA, B. S.; NUNES, C. A.; COELHO, G. C.; ROGL, P.; FISK, Z.; MACHADO, A. J. S.. Evidence of multiband behavior in a new superconductor Ta0.8Zr0.2B with FeB-prototype structure. Journal of Alloys and Compounds, v. 803, p. 597-600, SEP 30 2019. (16/11774-5, 16/11565-7, 18/08819-2)

SANTOS, F. B.; CORREA, L. E.; DE LIMA, B. S.; CIGARROA, O. V.; DA LUZ, M. S.; GRANT, T.; FISK, Z.; MACHADO, A. J. S.. Unusual superconducting behavior in HfV2Ga4. Physics Letters A, v. 382, n. 15, p. 1065-1068, APR 19 2018. (16/11774-5, 13/16873-3, 16/11565-7)

FERREIRA, P. P.; SANTOS, F. B.; MACHADO, A. J. S.; PETRILLI, H. M.; ELENO, L. T. F.. Insights into the unconventional superconductivity in HfV2Ga4 and ScV2Ga4 from first-principles electronic-structure calculations. PHYSICAL REVIEW B, v. 98, n. 4, p. 7-pg., 2018-07-18. (17/11023-2, 16/11565-7, 16/11774-5)

THOMAS, S. M.; STEVENS, C.; SANTOS, F. B.; FENDER, S. S.; BAUER, E. D.; RONNING, F.; THOMPSON, J. D.; HUXLEY, A.; ROSA, P. F. S.. Spatially inhomogeneous superconductivity in UTe2. Physical Review B, v. 104, n. 22, DEC 1 2021. (18/20546-1, 16/11565-7)

BHATTACHARYYA, A.; FERREIRA, R. P.; SANTOS, F. B.; ADROJA, D. T.; LORD, J. S.; CORREA, L. E.; MACHADO, A. J. S.; MANESCO, A. L. R.; ELENO, L. T. F.. Two-band superconductivity with unconventional pairing symmetry in HfV2Ga4. PHYSICAL REVIEW RESEARCH, v. 2, n. 2, APR 1 2020. (16/11565-7, 19/05005-7, 16/11774-5, 18/08819-2, 18/10835-6, 19/07082-9, 18/20546-1, 16/10167-8)

TAY, D.; SHANG, T.; ROSA, PRISCILA F. S.; SANTOS, F. B.; THOMPSON, J. D.; FISK, Z.; OTT, H. -R.; SHIROKA, T.. Nodeless superconductivity in the noncentrosymmetric compound ThIrSi. PHYSICAL REVIEW B, v. 107, n. 6, p. 8-pg., 2023-02-14. (18/20546-1, 16/11565-7)

FERREIRA, P. P.; DORINI, T. T.; SANTOS, F. B.; MACHADO, A. J. S.; ELENO, L. T. F.. Elastic anisotropy and thermal properties of extended linear chain compounds MV2Ga4 (M = Sc, Zr, Hf) from ab-initio calculations. MATERIALIA, v. 4, p. 11-pg., 2018-12-01. (17/11023-2, 16/11565-7)

THOMAS, S. M.; SANTOS, F. B.; CHRISTENSEN, M. H.; ASABA, T.; RONNING, F.; THOMPSON, J. D.; BAUER, E. D.; FERNANDES, R. M.; FABBRIS, G.; ROSA, P. F. S.. Evidence for a pressure-induced antiferromagnetic quantum critical point in intermediate-valence UTe2. SCIENCE ADVANCES, v. 6, n. 42, p. 7-pg., 2020-10-01. (18/20546-1, 16/11565-7)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

SANTOS, Frederico Benedetto. Síntese de amostras policristalinas de HfV2Ga4 e caracterização experimental de suas propriedades supercondutoras não convencionais. 2021. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de Lorena (EEL/ASDI) Lorena.