Eletromigração em nanoestruturas supercondutoras de YBCO

• Processo: 23/11915-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2023
• Situação: Interrompido
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Maycon Motta
• Beneficiário: Caio Cesar Quaglio Gomes
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/03124-1 - Eletromigração em nanoestruturas, AP.PNGP.PI
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/03723-0 - Eletromigração em dispositivos multiterminais de YBCO, BE.EP.DD
• Assunto(s): Supercondutividade Filmes finos Dispositivos supercondutores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eletromigração | Filmes finos | Supercondutividade | Ybco | Supercondutividade

Resumo

O composto YBa2Cu3O7-d (YBCO), além de ser o primeiro supercondutor com temperatura crítica acima da temperatura de ebulição do nitrogênio líquido, também é extensivamente estudado por sua relativa facilidade de fabricação e pela origem incerta do mecanismo que o torna supercondutor. Nesse composto, a concentração de vacâncias de oxigênio (d), além de alterar a sua estrutura cristalina, também altera suas propriedades supercondutoras. Assim, tem-se que para 0,7 < d < 1, o material não é supercondutor; porém, para 0 < d < 0,7, ele apresenta supercondutividade com temperatura crítica também dependente de d. Nesse cenário, investigações recentes mostraram que a técnica de eletromigração, que consiste na movimentação de átomos devido a elevadas densidades de corrente elétrica, pode ser usada para modificar controladamente as propriedades do YBCO em escala atômica. Neste trabalho, serão fabricados nanofios de YBCO tanto pela técnica de fiação por sopro (SBS) quanto pela associação das técnicas de deposição de filmes finos por laser pulsado (PLD) e litografia, com a colaboração de pesquisadores da UNESP de Ilha Solteira e do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Esses nanofios serão submetidos ao processo de eletromigração para que seja estudada a variação da estequiometria de oxigênio e a sua influência nas propriedades supercondutoras. Para a caracterização estrutural, serão empregadas as técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) e de Transmissão (TEM), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), Microscopia de Força Atômica (AFM) e Difração de Raios-X (DRX). Além disso, a nova fonte de luz síncrotron SIRIUS, disponível no CNPEM, será utilizada para mapear as alterações estruturais causadas pela eletromigração. As caracterizações elétrica e magnética serão realizadas variando-se condições de temperatura e campo magnético, com o mapeamento da distribuição de fluxo através da técnica de Imageamento Magneto-ótico (MOI). A partir disso, será possível compreender os efeitos da eletromigração em dispositivos supercondutores de YBCO, a fim de se explorar características de interesse para variadas aplicações tecnológicas. (AU)