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Type: TESE
Title: Aprisionamento dos Vortices de Abrikosov no 'MG' 'B IND. 2' atraves da adição de nanoparticulas de 'NI'
Title Alternative: Pinning of Abrikosov Vorticein 'MG' 'B IND. 2' addition of 'NI' nanoparticles
Author: Vieira, Kleber Betini
Advisor: Moschim, Edson, 1953-
Abstract: Resumo: Desde a descoberta do fenômeno da supercondutividade no diboreto de magnésio (MgB2) no ano 2001, a dinâmica dos vórtices neste material tem sido muito estudada, pois este fenômeno pode causar a destruição do estado supercondutor. Este trabalho tem o objetivo de avaliar o impacto no aprisionamento dos vórtices e analisar o comportamento da densidade de corrente crítica (Jc) em amostras de MgB2 misturadas com nanopartículas de níquel (Ni) em várias proporções. As amostras foram preparadas no National Physical Laboratory (Índia). Os pós de Mg e B foram misturados em proporções estequiométricas e mantidos em uma atmosfera de argônio (Ar) por 5h a 800 ºC. Em seguida, foram misturadas as nanopartículas de Ni com 0,5%, 1%, 2%, 3% e 5% em relação à massa da amostra de MgB2. A seguir elas foram homogeneizadas, prensadas e sinterizadas. Foram realizadas medições, em um sistema PPMS (Physical Property Measurement System) da Quantum Design, do: a) momento magnético em função da temperatura, para a determinação da temperatura crítica Tc das amostras; e b) momento magnético DC em função do campo magnético aplicado, para determinar o laço de histerese magnética das amostras. Com auxilio do Modelo de Bean foi determinada a corrente crítica Jc. Através de técnicas de mapeamento por imagem foram analisados: a) os domínios magnéticos presentes na amostra, através das técnicas de Microscopia de Força Atômica e de Força Magnética (AFM/MFM); e b) a granulometria média e homogeneidade, pela técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura com detecção de Energias dos Raios-X Dispersos (MEV-EDX). Com o auxílio da Difração de Raios-X (DRX) foi analisada a formação da matriz de MgB2 e sua alteração com as adições do Ni, a formação de novos compostos e a presença de contaminantes. Através do nosso estudo podemos observar que as nanopartículas de Ni causaram o aprisionamento dos vórtices de Abrikosov, gerando um aumento na densidade de corrente crítica do MgB2. Apesar de uma pequena fração de Ni ter sido dissolvido na estrutura cristalina do MgB2, a degradação da temperatura crítica causada não é relevante frente ao aumento de Jc

Abstract: Since the discovery of the phenomenon of superconductivity in magnesium diboride (MgB2) in the year 2001, the vortex dynamics in this material has been widely studied, because this phenomenon can cause the destruction of the superconducting state. This study intends to assess the impact on the pinning of vortex and the behavior of the critical current density (Jc) in samples of MgB2, mixed with nickel nanoparticles in many proportions. Samples were prepared at the National Physical Laboratory (India). The Mg and B powders were mixed in stoichiometric proportion and maintained in an atmosphere of argon (Ar) for 5h at 800 °C. Then, they were mixed with the Ni nanoparticles in fractions of 0.5%, 1%, 2%, 3% and 5% of the mass of the sample. After they were homogenized, pressed and sintered. The following measurements were performed in a PPMS (Physical Property Measurement System) of Quantum Design: a) magnetic moment as a function of temperature, for determining the critical temperature Tc of the samples, and b) DC magnetic moment as a function of applied magnetic field, to determine the magnetic hysteresis loop of the samples. Using the Bean Model the critical current (Jc) was determined. Through techniques of image mapping there were analyzed: a) the magnetic domains present in the sample, through the techniques of Atomic Force Microscopy, and Magnetic Force (AFM / MFM), and b) the average grain size and uniformity by the technique of Scanning Electron Microscopy with the detection of dispersive X-ray energies (SEM-EDX). With the aid of X-Rays Diffraction (DRX) there has been examined the formation of the matrix MgB2 and the effects of Ni additions, the formation of new compounds and the presence of contaminants. Through our study we could observe that the Ni nanoparticles of lead to the pinning of Abrikosov vortices, generating an increase in the critical current density of the MgB2. Despite a small fraction of Ni that was dissolved in the crystal structure of MgB2, the degradation of the critical temperature is not relevant in face of the Jc increase
Subject: Supercondutividade
Supercondutores
Níquel
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2008
Appears in Collections:FEEC - Dissertação e Tese

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