Simulação do Comportamento Elétrico de Condutores Anisotrópicos finos.

• Processo: 22/15559-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Carlos Alberto Moreira dos Santos
• Beneficiário: Larissa Comuni Coelho
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Assunto(s): Resistividade elétrica Propriedades elétricas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Amostras finas | Condutores anisotropicos | Condutores isotrópicos | Metodo de Montgomery | Método de van der Pauw | resistividade elétrica | Propriedades elétricas

Resumo

Materiais isotrópicos, como a maioria dos metais e anisotrópicos, como muitos condutores óxidos, materiais orgânicos e diversos supercondutores, necessitam de métodos para caracterização da resistividade elétrica. Muitas vezes as amostras, objetos de estudo, são pequenas e/ou possuem formatos irregulares, o que dificulta o uso de métodos tradicionais, como por exemplo, o método padrão das 4 pontas. Neste projeto procuramos dar continuidade as pesquisas desenvolvidas nos últimos 20 anos, visando aprimorar os métodos de medição das propriedades elétricas em sistemas anisotrópicos, tais como cupratos supercondutores (2D) e sistemas quase-unidimensionais (1D) como o Li0,9Mo6O17 e SrNbO3,41. Recentemente, o estudo das propriedades elétricas de monocristais de SrTiO3-d, que exibem transição cúbico-tetragonal, permitiu estudar as transições de um sistema isotrópico para um sistema começando a mostrar anisotropia. Durante este estudo, percebemos que o Método de Montgomery, modificado por nosso grupo em 2011, está ligado ao método de van der Pauw para amostras de formato arbitrário. Isso rendeu um método analítico que permite calcular a resistividade elétrica de amostras de pequeno tamanho de formato regular ou arbitrário, que foi publicado recentemente no Scientific Reports. Além disso, o referido trabalho proporcionou diversas dicas, que permitem o desenvolvimento de um método mais geral para o estudo das propriedades elétricas de amostras anisotrópicas de qualquer geometria. Assim, um dos projetos de pesquisa de nosso grupo procura dar continuidade aos trabalhos anteriores, usando métodos matemáticos analíticos, simulações computacionais e medidas de resistividade elétrica em condutores isotrópicos e anisotrópicos. Resultados preliminares obtidos por simulações demonstram como o estudo sistemático permite a obtenção de métodos simples e mais precisos. Vale a pena ressaltar que a simulação permite a visualização das linhas de campo e das linhas equipotenciais, e fornece agilidade no estudo das propriedades físicas envolvidas no processo com grande precisão e para amostras de diferentes formatos, o que é inviável de ser realizado experimentalmente. Particularmente, neste projeto de iniciação científica pretende-se dar continuidade aos estudos de simulação, procurando entender como são as linhas equipotenciais e de campo elétrico de amostras finas anisotrópicas com duas componentes de distintas de resistividade elétrica.