Superconducting properties of Ni/Nb multilayer systems / Propriedades supercondutoras de sistemas multicamadas de Ni/Nb

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

O interesse em sistemas de multicamadas supercondutoras/ferromagnéticas deve-se a algumas questões importantes relacionadas com a supressão da temperatura crítica, à coexistência da supercondutividade e ferromagnetismo e às transições dimensionais da matéria de vórtices. Neste trabalho foram estudados filmes multicamadas preparados por magnetron sputtering, com fórmula geral Ni(x)[Nb(y)/Ni(x)]n, onde x e y são espessuras fixas (4 º A até 20 º A e 87 º A até 250 º A) e n é o número de bicamadas de Ni/Nb. Os filmes foram caracterizados por difração de raios X em baixo e alto ângulo e por medidas de momento magnético como função da temperatura (T) e campo (H), para orientações perpendicular e paralela às camadas. Os resultados das medidas de raios X em baixo ângulo indicaram uma boa estrutura de multicamadas tendo a espessura das bicamadas ficado dentro de 5% dos valores nominais. As medidas em alto ângulo revelaram a texturização das camadas de Ni e Nb nas direções (111) e (110), respectivamente. Este estudo foi concentrado nas transições dimensionais do acoplamento supercondutor e suas implicações sobre a matéria de vórtices. Medidas de magnetização feitas na amostra Ni(20 º A)[Nb(250 º A)/Ni(20 º A)]9 indicaram uma transição 3D-2D do sistema de vórtices, como revelado pelo comportamento do campo crítico H c2 ˆ‰ (T) paralelo às camadas. Consistentemente, foi identificada uma possível linha de desacoplamento dos vórtices associada com a transição das linhas de vórtices de Abrikosov em vórtices panquecas, para a orientação de H perpendicular às camadas. Um linha de irreversibilidade foi determinada e sugere diferentes regimes da matéria de vórtices, onde a função exercida pelas camadas ferromagnéticas de Ni pode ser relevante. Todas as amostras estudadas mostraram instabilidades no momento magnético medido, devido à forte interação entre as contribuições supercondutora, das camadas de Nb, e ferromagnética, das camadas de Ni. As amostras com espessuras de Ni menores mostraram um comportamento paramagnético evidenciandoeos efeitos de tamanho finito sobre o magnetismo das camadas de Ni. A temperatura crítica supercondutora nestas amostras (4 K

ASSUNTO(S)

vortices vortex dimensional transition decoupling line transições dimensionais linha de desacoplamento

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