Estudos das correlações eletrônicas e magnéticas nos supercondutores a base de ferro e condutores moleculares através de Ressonância Magnética Nuclear (NMR) e Quadrupolar (NQR)

Resumo

Sistemas com comportamento coletivo de elétrons como Magnetismo e Supercondutividade são de grande relevância dentro da Física da Matéria Condensada. Dentre os sistemas físicos de interesse neste projeto, atenção especial será dada aos supercondutores a base de ferro, descobertos na última década, e aos condutores orgânicos.Além de sua alta temperatura crítica e do mecanismo de pareamento não-convencional, os sistemas ferro-arsênicos apresentam propriedades físicas intrigantes também no estado normal (PM) ou ainda no estado ordenado magneticamente (Spin Density Wave). De importância equivalente são os condutores moleculares, que vêm sendo utilizados na exploração da Física de Mott com propriedades similares aos dos óxidos supercondutores de alta Tc, apresentando alta correlação eletrônica como a fase de ordenamento de carga observada.Dentro desta temática basicamente daremos ênfase à exploração dos diversos fenômenos emergentes nesses sistemas. Membros da família 122 dos supercondutores a base de ferro como o BaFe2As2 são bastante convenientes por possibilitar substituições químicas nos sítios distintos do Ba por Eu, do Fe por Co, Cu, Ni e Mn e do As por P. Um objetivo mais específico será compreender a influência do campo magnético sobre a transição de fase magnética e estrutural nestes materiais que ocorre em função da dopagem/substituição. Tal estudo decifrará a relação existente entre a rede e os graus de liberdade de spin, que pode levar a uma melhor compreensão acerca da supercondutividade de alta temperatura crítica não convencional nestes sistemas.Com relação aos condutores orgânicos, pretende-se explorar particularmente os sais de Fabre da família (TMTTF)2X (com X = PF6, ReO4, entre outros). Ênfase especial será dada à exploração das propriedades magneto-elétricas desta família, onde uma atenuação do ordenamento de carga é esperada em função da aplicação de campo magnético. Logo, uma vez que o (TMTTF)2PF6 é mais susceptível à tal atenuação, o mesmo será utilizado no estudo do efeito da substituição iônica a qual ainda permanece uma questão em aberto. Não obstante, pretendemos explorar também os efeitos magneto-elétricos no sistema não-centrossimétrico (TMTTF)2ReO4 o qual apresenta ordenamento iônico e possível ausência de efeitos de ordenamento de carga além de possíveis anomalias sob efeitos de campo magnético forte. Tais resultados, se confirmados por nosso estudo, terão certamente grande impacto na literatura e comunidade da área.Tais investigações iniciarão com experimentos de caracterização macroscópica termodinâmica (magnetização, calor específico, etc.) e de transporte elétrico. Os resultados obtidos darão forte suporte aos experimentos microscópicos sistemáticos de Ressonância Magnética Nuclear (NMR e NQR) através de medidas do deslocamento magnético específico a cada sítio, knight shift, bem como da dinâmica de spin via medidas das taxas de relaxação spin-spin (1/T2) e spin-rede (1/T1) em função de vários parâmetros como temperatura, campo magnético, anisotropia (variação angular) e pressões química e hidrostática.