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
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2019
• Data de Término da vigência: 23 de março de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Antonio Jefferson da Silva Machado
• Beneficiário: Frederico Benedetto Santos
• Supervisor: Priscila Ferrari Silveira Rosa
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: 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): Física de materiais Supercondutividade Magnetismo Monocristais Terras raras
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Magnetismo | Monocristais | Supercondutividade | Física de Materiais Supercondutores

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. (AU)

Publicações científicas

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(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)

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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)