Caracterização de propriedades magnéticas e eletrônicas em supercondutores mesoscópicos e nanoestruturados com múltiplas bandas

Resumo

Nos últimos anos, com a realização experimental de materiais supercondutores onde a supercondutividade depende de mais de uma banda de energia, o tópico dos supercondutores de múltiplas bandas tem ganhado muita atenção na literatura, tanto experimental, quanto teoricamente. Apesar disto, detalhes sobre parâmetros microscópicos e o comportamento magnético destes materiais ainda são motivos de controvérsias. Uma maneira de iluminar tais problemas é o estudo do estado de vórtices destes materiais, com o qual já foi mostrado que a presença de várias bandas e, consequentemente, de mais um de parâmetro de ordem para o sistema, leva ao surgimento de uma série de interessantes novas propriedades, como uma disposição não uniforme dos vórtices devido a uma interação não monotônica, ao surgimento de vórtices fracionários, skyrmions, solitons de fase, entre outros fenômenos. Uma classe em especial de supercondutores de múltiplas bandas, as de supercondutores nano estruturados e atomicamente finos, onde a estrutura de múltiplas bandas surge do confinamento do sistema em uma direção, ganhou recentemente enorme importância devido ao seu potencial de aplicações em uma nova geração de dispositivos eletrônicos muito mais sensíveis e energeticamente menos caros que os atuais. Poucos trabalhos teóricos sobre o comportamento magnético, o estado resistivo e outras características destes materiais foram até hoje realizados. O presente projeto tem como objetivo ampliar os estudos presentes na literatura sobre os supercondutores de múltiplas bandas mesoscópicos, bem como contribuir para o início da caracterização das propriedades magnéticas e eletrônicas de supercondutores atomicamente finos através da teoria de Ginzburg-Landau. Para tal, as amostras supercondutoras serão caracterizadas através de simulações numéricas com base nas equações de Ginzburg-Landau dependentes do tempo adaptadas para o caso de múltiplas bandas e também para supercondutores nano estruturados. (AU)