Síntese e caracterização de monocristais de 'Sr IND. 1-x' 'Eu IND. X' 'Fe IND. 2' 'As IND. 2' preparados pelo método do fluxo de In

Autor(es)

Matheus Radaelli

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin
• Data de defesa: 2017-07-07

Membros da banca

Pascoal José Giglio Pagliuso; Abner de Siervo; José Gerivaldo dos Santos Duque

• Orientador: Pascoal José Giglio Pagliuso

Resumo

Os materiais à base de FeAs são uma classe de supercondutores de alto interesse científico-tecnológico por apresentarem temperaturas críticas relativamente altas (Tc de aproximadamente 56 K) e uma intrigante inter-relação entre supercondutividade e magnetismo. Seus diagramas de fases são bastante similares aos dos óxidos supercondutores de altas temperaturas críticas e aos dos férmios pesados supercondutores. Compreender os detalhes microscópicos dessa forte relação entre magnetismo e supercondutividade não-convencional nesses supercondutores, e sua relação com o mecanismo de pareamento é um desafio atual que quando superado gerará um grande avanço nessa área de conhecimento. Além disso, buscar parâmetros físicos que possam ser alterados de forma a favorecer a supercondutividade nesses materiais é de extrema importância em busca de uma rota para a descoberta de novos supercondutores. Estudos anteriores do nosso grupo na série de Ba1-xEuxFe2As2 evidenciam que uma diminuição da distância Fe-As, dFeAs, está intimamente ligada à supressão da fase magnética tipo onda de densidade de spin (SDW) e à localização dos elétrons 3d do Fe no plano FeAs nesses materiais. Foi sugerido que o aumento do caráter planar dos orbitais 3d do Fe, ou seja, o favorecimento na ocupação dos orbitais xy e x2-y2 na superfície de Fermi parece ser um ingrediente que favorece a supressão do magnetismo e a emergência da supercondutividade nessa classe de compostos. Neste trabalho apresentamos um estudo sistemático das propriedades do composto intermetálico tetragonal SrFe2As2 em função da substituição de Eu no sítio cristalográfico do Sr, onde nosso intuito foi estender o entendimento obtido através dos estudos no composto de BaFe2As2 para outros compostos da mesma família. Monocristais de SrFe2As2 e Sr1-xEuxFe2As2 foram crescidos pelo método alternativo de fluxo metálico de In. A caracterização macroscópica dos compostos foi realizada através das técnicas experimentais de medidas de resistividade, magnetização, susceptibilidade magnética DC, calor específico, difração de raios-x de pó, análise elementar (EDS, WDS). A caracterização microscócpica foi realizada através da técnica de ressonância de spin eletrônico (RSE) utilizando como sonda o íon paramagnético de Eu2+. O íon sonda foi utilizado para se estudar a evolução da dinâmica de spin dos elétrons 3d do Fe quando o sistema evolui de magneticamente ordenado para supercondutor. Nossos resultados de RSE mostraram diferenças na dinâmica de spin dos elétrons 3d do Fe à medida que suprimimos o ordenamento magnético do tipo SDW. A partir da dependência linear da largura de linha de RSE do Eu2+ com a temperatura, conhecida como taxa de relaxação Korringa (b), e das anomalias de resistividade, propomos que há uma separação significativa entre a transição estrutural tetragonal-ortorrômbica (Ts) e a transição de fase SDW (TSDW) induzida pela substituição química de Sr por Eu que parece muito maior do que a observada na série de Ba1-xEuxFe2As2. Na região de baixas concentração de Eu, nossos resultados de RSE do Eu2+ em Sr1-xEuxFe2As2 sugerem uma tendência contrária a observada na série de BaFe2As2 onde a supressão da fase SDW era acompanhada da supressão da taxa Korringa da linha de RSE do Eu2+. No caso dos resutados da série Sr1-xEuxFe2As2 apresentados nesta dissertação, à medida que suprimimos a fase antiferromagnética SDW temos uma diminuição da localização dos orbitais 3d do Fe no plano de FeAs e um aumento da taxa Korringa, ao passo que quando aumentamos a concentração passamos a ter um comportamento de localização dos elétrons 3d do Fe no plano FeAs, similar ao caso da série do Ba. Estes resultados permitiu-nos concluir que a diferenciação orbital das bandas 3d do Fe parece ser regida pela dependência de Ts com x ao longo da série (AU)

• Processo FAPESP: 15/09701-7 - Crescimento e caracterização de monocristais de (Sr,Ca)Fe2As2 preparados pelo método do fluxo de in
• Beneficiário: Matheus Radaelli
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado