Proyectos
Fluctuaciones en las Propiedades Magnéticas y de Magnetotransporte de Monocristales Superconductores de Alta Temperatura Crítica
Resumen
A partir del descubrimiento de los materiales cerámicos superconductores de alta temperatura crítica (SATC) en 1986 [1], la expectativa relacionada con la aplicabilidad tecnológica de los mismos ha permanecido limitada por algunas de las propiedades físicas que estos óxidos exhiben [2]. Se esperaba que la existencia de superconductividad a temperaturas superiores a la de ebullición del nitrógeno líquido, permitiese un inmediato desarrollo de las tecnologías electromagnéticas y microelectrónicas basadas en cupratos superconductores de alta temperatura [3]. Como resultado de las intensas investigaciones que sucedieron al descubrimiento de este fenómeno, fue definitivamente esclarecido que el acceso experimental para la determinación de algunas propiedades físicas relevantes, relacionadas con los mecanismos de magnetotransporte de estos nuevos superconductores, es extremadamente dependiente de la homogeneidad estructural de la muestra examinada [4], tal que, cuanto más puro sea el cristal en estudio, mayor será el carácter cualitativo de la información obtenida, en lo referente a los mecanismos responsables de la aparición y destrucción del efecto superconductor (y de dicha información depende, a su vez, la perspectiva de aplicación del material). Uno de los problemas más interesantes, que atañe directamente a la formación y/o destrucción de pares de Cooper en los nuevos materiales superconductores, tiene que ver con los efectos de fluctuaciones introducidos por los altos valores de temperatura, los cuales pueden ser examinados en las proximidades de la transición entre los estados normal y superconductor, en presencia de diversos factores, a saber: - fluctuaciones en la conductividad eléctrica en ausencia de campo magnético en la región normal muy cerca de la temperatura crítica, - fluctuaciones en la conductividad eléctrica en presencia de bajos campos magnéticos en la región normal muy cerca de la temperatura crítica, - fluctuaciones en la conductividad eléctrica en presencia de altos campos magnéticos en la región normal muy cerca de la temperatura crítica, - fluctuaciones en la conductividad Hall, - fluctuaciones en la conductividad eléctrica en el régimen próximo de la transición de coherencia, examinando efectos de desorden bajo la aplicación de bajos campos magnéticos, - fluctuaciones en la conductividad eléctrica en el régimen próximo de la transición de coherencia, examinando efectos de dinámica de vórtices bajo la aplicación de altos campos magnéticos, - fluctuaciones en la conductividad eléctrica en presencia de campos magnéticos con diferentes ángulos de aplicación, - fluctuaciones en la magnetización en la región normal en las proximidades de la temperatura crítica para bajos campos magnéticos aplicados, - fluctuaciones en la magnetización en la región normal en las proximidades de la temperatura crítica para altos campos magnéticos aplicados, - fluctuaciones en la magnetización en la región superconductora de la transición para bajos campos magnéticos aplicados, - fluctuaciones en la magnetización en la región superconductora de la transición para altos campos magnéticos aplicados, - fluctuaciones en la magnetización en el régimen normal con variaciones en el ángulo de aplicación del campo magnético, - fluctuaciones en la magnetización en la región superconductora de la transición con variaciones en el ángulo de aplicación del campo magnético. Para cada una de las especificaciones arriba mencionadas, las interpretaciones son esencialmente controversiales y no hay modelos teóricos unificados relativos a los mecanismos que originan cada uno de los comportamientos en sistemas superconductores de alta temperatura en general. Uno de los temas abiertos concierne al acoplamiento de la superconductividad a través de los planos superconductores en sistemas altamente bidimensionales. En este sentido, el sistema superconductor de tipo perovskita CaLaBaCu3O7- no ha sido examinado hasta el momento. La importancia del estudio de este sistema radica en que, a pesar de pertenecer a la familia intensamente estudiada del YBa2Cu3O7-, tiene características más fuertes de anisotropía bidimensional, estructura cristalográfica tetragonal (el YBa2Cu3O7- tiene estructura ortorrómbica) y temperatura crítica aún superior a la del nitrógeno líquido, lo que facilita el acceso a sus propiedades magnéticas y de transporte. Por otro lado, el único reporte científico de producción de monocristales superconductores de tipo perovskita en Colombia es del Grupo de Física de Nuevos Materiales [5], lo que garantiza la viabilidad del crecimiento de monocristales del sistema CaLaBaCu3O7-. Además de examinar experimentalmente los efectos de fluctuaciones arriba especificados en monocristales de CaLaBaCu3O7-, se propone el desarrollo de modelos teóricos para la interpretación y análisis de cada uno de estos regímenes de fluctuaciones. Se espera que los resultados de estas investigaciones arrojen informaciones relevantes para la búsqueda de modelos que expliquen los mecanismos de transporte y de dispersión en los nuevos materiales superconductores con fuerte anisotropía planar.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:Convocatoria Nacional de Investigación 2006
Modalidad:Contrapartidas
Responsable