Efecto de la proximidad con metales no magnéticos y materiales ferromagnéticos en la inestabilidad de Larkin-Ovchinnikov en sistemas superconductores desordenados
Conocer las velocidades límites alcanzables por los vórtices superconductores en la disipación es de utilidad por varias razones. Primero, es útil para realizar una medici ón indirecta del tiempo de relajación de cuasipartículas, parámetro necesario para el diseño y fabricación de detectores de f...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2023
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1236/1/1Blatter.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | Conocer las velocidades límites alcanzables por los vórtices superconductores en la
disipación es de utilidad por varias razones. Primero, es útil para realizar una medici
ón indirecta del tiempo de relajación de cuasipartículas, parámetro necesario para
el diseño y fabricación de detectores de fotones únicos basados en nanoalambres superconductores
(SNSPD). Cuanto mayor sea la velocidad alcanzada por los vórtices,
más pequeño es dicho tiempo y por lo tanto mayor resolución puede tener un detector.
A su vez, es interesante dado que cuando las velocidades alcanzadas son de car´acter
supersónico, aparece nueva física emergente asociada a radiación Cherenkov y ondas
de espín en híbridos superconductor/ferromagneto.
Se conoce que hay diversos factores que impactan en las velocidades alcanzables.
Por mencionar algunos, se tiene el efecto de la rugosidad de las láminas superconductoras
y los efectos de proximidad con capas magnéticas. Esto motivó la fabricación de
bicapas superconductor/ferromagneto, y bicapas superconductor/metal no magnético
para investigar en mayor detalle estos efectos. Como material superconductor se escogió
el nitruro de molibdeno (Mo2N), que se caracteriza por su posibilidad de ser crecido
a temperatura ambiente y amorfo, con una temperatura crítica de hasta 8 K. Como
materiales magnéticos se seleccionaron FePt, Co y Fe_20Ni_80. El criterio seguido fue la
diversidad en la estructura de dominios de estos sistemas. En cuanto a los materiales
metálicos, se utilizaron Al, W y Pt, con un criterio basado en tener diferentes conductividades
eléctricas/térmicas. Las bicapas fueron fabricadas mediante la técnica de
sputtering, y posteriormente caracterizadas mediante las técnicas DRX, AFM, MFM,
magnetometría SQUID y transporte eléctrico. Se construyeron microcircuitos sobre las
muestras utilizando las técnicas de litografía óptica y comido iónico.
Los resultados obtenidos muestran en primer lugar que para todas las bicapas, las
velocidades alcanzadas son mayores que para una monocapa de Mo_2N. En el caso de las
bicapas superconductor/metal no magnético, esto se asoció a la capacidad de las muestras
en transportar calor, disminuyendo así el efecto de los calentamientos locales que
pueden ser destructivos para la dinámica de vórtices. En el caso de las bicapas superconductor/
ferromagneto, se observaron incrementos aun mayores, asociados a efectos
de proximidad magnéticos. Se observó además que cuando el sistema magnético tiene
una estructura de dominios en forma de stripes, los incrementos de velocidad están prexi
sentes únicamente si los mismos están alineados con el flujo de vórtices. De lo contario,
se encontró una caída drástica de velocidades, para bajos valores de campo magnético.
Para campos magnéticos moderados y altos, las velocidades medidas son iguales a las
del resto de las bicapas superconductor/ferromagneto.
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