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Resumo: Os supercondutores à base de ferro e arsênico foram descobertos em 2008, primeiramente na forma de um óxido LaFeAsO1-xFx com uma temperatura crítica de 26 K, e poucos meses depois na forma do intermetálico livre de oxigênio Ba1-xKxFe2As2 com Tc = 41 K. Desde então, esses materiais despertaram grande interesse da comunidade cientíca em busca do entendimento da natureza microscópica e da origem da supercondutividade nesses compostos, e sua possível relação com a supercondutividade dos cupratos e dos férmions pesados, onde acreditase que mecanismo de pareamento seja através de flutuações magnéticas. Muitos acreditam que essa nova família de materiais se constituirá na segunda classe de supercondutores de alta temperatura crítica descoberta desde dos cupratos há 30 anos atrás. Por supostamente compartilharem o mesmo mecanismo de supercondutividade dos cupratos, há grande perspectiva de descoberta de compostos a base de Fe-As com altas Tc (apresentam no momento Tcs tão altas quanto 55 K). Além do mais, muitos compostos desta família estudados até então podem apresentar altas correntes críticas comparáveis com supercondutores convencionais utilizados em magnetos comerciais, o que revela o potencial desses materiais para aplicação em fios de transmissão supercondutores e magnetos de alto campo, em especial no caso dos compostos intermetálicos, por serem, a princípio, mais fáceis de se manipular e mais estáveis do que os óxidos cerâmicos. Inicialmente, monocristais da família dos compostos à base de FeAs intermetálicos (Ba1-xKx-Fe2As2, BaFe2-xCoxAs2, etc) foram sintetizados utilizando-se fluxo de Sn. Os monocristais crescido por esse método possuem em média excelentes dimensões (5 mm x 5 mm x 2 mm), mas os estudos mostraram que há uma significativa incorporação substitucional de Sn, o que altera as propriedades microscópicas dos compostos. Atualmente, monocristais dessa família são sintetizados com a técnica de auto-fluxo, que usa excesso de ferro e arsênico para o crescimento. Porém, os monocristais crescidos por esse método têm dimensões cerca de 10 vezes menores e este excesso de reagentes no fluxo que fazem parte do composto pode levar a um desbalanço na estequiometria do material, e isso pode alterar fortemente medidas que sondem propriedades microscópicas, como a simetria do estado supercondutor, por exemplo. Além do mais, o excesso de arsênico traz um perigo adicional para o crescedor. Portanto, é desejável a busca de métodos alternativos de crescimento desses materiais que possam gerar amostras de boa qualidade que permitam um estudo confiável de suas propriedades microscópicas. Nesta dissertação, é apresentado o processo de síntese e caracterização de monocristais da série BaFe2-xCoxAs2 crescida com a técnica de fluxo metálico com um fluxo alternativo, o In. Os cristais sintetizados por esta técnica tiveram suas propriedades macroscópicas, como resistividade elétrica DC (p), susceptibilidade magnética DC (x), calor específico à pressão constante (Cp) e difração de raios-X medidas, e delas foram extraídas as temperaturas de transição magnética e supercondutora, o que permitiu a construção do diagrama de fases temperatura versus composição para esta série. O diagrama obtido neste trabalho está de acordo com o diagrama publicado para amostras crescidas com auto-fluxo, atestando o sucesso do crescimento sistemático dessa série com o fluxo de índio sem prejuízo às suas propriedades macroscópicas. Medidas preliminares de NMR sugerem que as amostras crescidas por fluxo de In têm qualidade cristalina superior às das amostras crescidas por auto-fluxo

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 ?? (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 < Tc< 6 K) foi reduzida em relação ao valor apresentado por uma amostra volumétrica de Nb ( Tc= 9,2 K). Em conclusão, todos os efeitos observados neste trabalho mostram uma relação muito próxima com os efeitos de tamanho finito das camadas de Ni e Nb, e com a competição entre supercondutividade e ferromagnetismo

Resumo: Evidências experimentais e teóricas recentes de que a supercondutividade nas várias formas alotrópicas do carbono pode ocorrer em temperaturas próximas ou até acima da temperatura ambiente, desencadearam um grande interesse científico. Resultados do presente trabalho demonstraram a ocorrência de supercondutividade em compósitos de carbono vítreo-enxofre (CV-S) a T = 3 K. Nossas medidas revelaram que a supercondutividade ocorre em uma pequena fração da amostra, e que a grafitização do carbono amorfo parece ser uma condição necessária para disparar a supercondutividade. Apresentamos também evidências de supercondutividade à temperatura ambiente em sanduíches de grafite/Si, e demonstramos que a supercondutividade está associada à interface grafite/silício. O comportamento encontrado é semelhante ao conhecido para estruturas supercondutoras de baixadimensionalidade. Em particular, observamos oscilações do tipo Josephson em curvas características de corrente-tensão (I-V), bem como sua supressão pela aplicação de campo magnético. Além disso, o campo magnético perpendicular transforma as curvas características I-V do tipo supercondutor para tipo isolante, assemelhando-se à transição supercondutor-isolante induzida por campo magnético em redes de junções Josephson. Todos estes resultados indicam que a interface grafite/silício pode ser um material promissor para o desenvolvimento de dispositivos microeletrônicos sem dissipação à temperatura ambiente