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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

Processo: 18/20546-1
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de abril de 2019
Vigência (Término): 31 de março de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Antonio Jefferson da Silva Machado
Beneficiário:Frederico Benedetto Santos
Supervisor no Exterior: Priscila Ferrari Silveira Rosa
Instituição-sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
Local de pesquisa : Los Alamos National Laboratory, Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:16/11565-7 - Investigação da supercondutividade e magnetismo em compostos que cristalizam nos protótipos YbMo2Al4 e IrIn3, BP.DD
Assunto(s):Supercondutividade   Magnetismo   Monocristais

Resumo

Durante o projeto de doutorado regular no Brasil, diversos resultados interessantes foram encontrados do ponto de vista da supercondutividade para compostos que cristalizam nas estruturas protótipo YbMo2Al4 e IrIn3. Para o primeiro caso, o composto HfV2Ga4 apresenta supercondutividade com temperatura crítica igual a 4,1K e diversas assinaturas de comportamentos multibanda, principalmente nos diagramas de campo crítico superior, inferior e na componente eletrônica do calor específico, além disso, cálculos de primeiros princípios apontam para a existência de duas bandas cortando o nível de Fermi para esse material. Por fim, os mesmos cálculos apontam para o ScV2Ga4 como um possível material supercondutor multibanda com temperatura crítica maior do que o observado no composto com Hf, o que de fato já foi observado experimentalmente, o composto ScV2Ga4 se torna supercondutor com Tc 8.0K aproximadamente. Por outro lado, os compostos FeGa3 e CoGa3 que são respetivamente semicondutor e um metal diamagnético, tornam-se supercondutores quando os átomos de Fe ou Co são substituídos por átomos de Mo, com temperaturas críticas iguais a respectivamente 8.1K e 6.8K e apresentam uma forte dependência linear no diagrama de campo crítico superior como funçao da temperatura. Finalmente, o objetivo desse projeto BEPE é sintetizar esses compostos na forma monocristalina e caracterizar as propriedades supercondutoras sob condições extremas, com campos magnéticos maiores do que 9.0 T, temperaturas menores do que 2.0K e pressões até 2.5 GPa, essas condições tornariam possível a observação de oscilações quânticas para caracterizar a superfície de Fermi desses materiais, além de medidas de ressonância magnética nuclear, com o mesmo objetivo.