Efeito da Adição de Dopantes a base de Carbono nas Propriedades Anelásticas de MgB2

Resumo

O composto diboreto de magnésio (MgB2) é conhecido desde a década de 50, porém, suas propriedades supercondutoras ainda eram desconhecidas. O MgB2 possui cela unitária hexagonal pertencente ao grupo espacial p6/ mmm, cujos planos de magnésio e boro se alternam um com o outro ao longo do eixo c. Características intrínsecas do MgB2 fazem deste material um candidato promissor para aplicações tecnológicas, embora o baixo valor da irreversibilidade de campo e a diminuição da densidade de corrente crítica com o aumento do campo magnético diminuem consideravelmente esta possibilidade. Entretanto estudos recentes mostraram que a dopagem moderada de MgB2 com impurezas aumentam a densidade de corrente crítica, através da introdução de centros de aprisionamento de fluxo magnético. Dentre os vários elementos e compostos examinados como dopantes, carbono e compostos de carbono, tais como SiC, B4C e outros, mostraram ser mais efetivos no aumento da corrente crítica em amostras de grande volume, fitas e fios. Com a introdução de defeitos à base de carbono há o aumento de centros de pinning do material. Estes centros de pinning podem ser controlados através da composição do dopante e a sua reatividade para com o MgB¬2. As propriedades estruturais e microestruturuais são de grande relevância para as propriedades físicas que o composto apresentará ao fim de cada dopagem. Portanto um estudo detalhado envolvendo uma técnica que estude as prováveis interações destes defeitos ao longo da rede cristalina do MgB2 seria de grande relevância. Uma ferramenta bastante sensível para identificar prováveis interações neste composto é a espectroscopia mecânica. Esta técnica se mostra eficiente na obtenção de informações sobre a microestrutura do material, bem como sobre os mecanismos que controlam a mobilidade de defeitos micro e nano-estruturados. As medidas de espectroscopia mecânica permitem a determinação precisa da freqüência de saltos de uma espécie atômica, independentemente do modelo utilizado e, se diferentes tipos de saltos atômicos são possíveis, eles podem ser seletivamente discriminados. O presente trabalho tem como objetivo estudar o efeito da adição de dopantes à base de carbono nas propriedades anelásticas do MgB2, por meio de medidas de espectroscopia mecânica, utilizando a Técnica do Pêndulo de Torção operando com baixa freqüência (ordem de alguns Hz). É também nosso interesse, relacionar tais resultados com as propriedades microestrutuais e transporte de corrente em MgB2.