Estudo dos efeitos de tamanho nas correntes críticas e comportamento dinâmico dos vórtices em fitas supercondutoras do tipo II com desordem periódica à temperatura finita

Resumo

No presente projeto propomos o estudo das correntes críticas e do comportamento dinâmico dos vórtices em fitas supercondutoras do tipo II com centros de pinnings de simetria hexagonal e Kagomé. Além dos efeitos da geometria finita e pinning, analisaremos o comportamento do sistema quando variarmos parâmetros externos como temperatura e campo magnético. Quando a corrente de transporte J excede certo valor crítico, os vórtices se movimentam e dissipam energia. Atualmente o pinning de vórtices é um dos mecanismos mais usados para aumentar a corrente crítica em materiais supercondutores do tipo II. Consideráveis esforços do ponto de vista experimental têm sido realizados para aumentar os efeitos do pinning nestes tipos de materiais criando defeitos estruturais. Entretanto, o mecanismo de pinning ainda não foi completamente entendido e estudos teóricos podem auxiliar na compreensão de sua influência nas correntes críticas e no comportamento dinâmico do sistema de vórtices. Nosso sistema de vórtices corresponde à um supercondutor bidimensional, finito na direção transversal e infinito na direção longitudinal. A descrição do sistema se dará pela equação de Langevin a qual será resolvida usando a técnica de Dinâmica Molecular. A solução desta equação permitirá a obtenção das trajetórias e velocidades dos vórtices. Através das trajetórias é possível determinar o comportamento dinâmico do sistema e através das velocidades, o valor da corrente crítica. Outras quantidades físicas como a resistência diferencial, o coeficiente de difusão transversal e o fator de estrutura, serão analisadas favorecendo uma melhor caracterização das fases dinâmicas. Faremos comparações detalhadas com os resultados para filmes finos infinitos supercondutores favorecendo o entendimento dos efeitos de tamanho nos sistemas. A compreensão do mecanismo de pinning, dos efeitos de tamanho e a relação destes com a temperatura são importantes, pois a inclusão dos efeitos de geometria finita nos permitirá uma melhor descrição dos supercondutores usados para aplicações práticas. Sendo assim o desenvolvimento do projeto poderá auxiliar na descoberta de novos materiais supercondutores com maior eficiência do ponto de vista de aplicações tecnológicas. (AU)