Dinámica de vórtices en superconductores con diferentes tipos de anclaje

En este trabajo estudiamos el comportamiento del sistema de vórtices presentes en el estado mixto de un superconductor tipo II en interacción con distintos tipos de anclaje. Para ello, realizamos simulaciones numéricas en presencia de un campo magnético externo con dos técnicas distintas. Una de ell...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Laguna, Fabiana
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Español
Publicado: 2001
Materias:
Física
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High-TC superconductors
Superconductivity
Type-II superconductors
Vortices
Magnetic flux
Computerized simulation
Ginzburg-Ladau theory
Superconductores
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/16/1/02Laguna.pdf
http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/16/2/01Laguna.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
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description En este trabajo estudiamos el comportamiento del sistema de vórtices presentes en el estado mixto de un superconductor tipo II en interacción con distintos tipos de anclaje. Para ello, realizamos simulaciones numéricas en presencia de un campo magnético externo con dos técnicas distintas. Una de ellas utiliza las redes de junturas Josephson para llevar a cabo simulaciones de Langevin del modelo XY tridimensional. La otra corresponde a simulaciones de Dinámica Molecular de vórtices puntuales bidimensionales. Analizamos las propiedades de transporte de los superconductores altamente anisotrópicos con diferentes tipos de desorden topológico en la con-figuración en la cual el campo externo se aplica perpendicularmente a la estructura planar característica de estos compuestos. Encontramos que, para sistemas con defectos puntuales, la energía de activación es la misma para las dos componentes de la resistividad, mientras que en sistemas con defectos columnares estas energías pueden ser diferentes. Estudiamos también la estructura, transiciones de fase y algunas propiedades de transporte del sistema de vórtices cuando el campo magnético externo se aplica paralelamente a los planos de un superconductor laminar. En este caso nos centramos en el efecto del potencial de anclaje causado por la estructura laminar de estos materiales. Analizamos la estabilidad de las diferentes fases a bajas temperaturas y determinamos bajo qué condiciones la fase esméctica es estable. Nuestros resultados indican la presencia de la fase esméctica en un rango intermedio de temperaturas. Analizamos el comportamiento de un arreglo de vórtices en presencia de un potencial de anclaje periódico con las geometrías triangular y kagomé. Obtuvimos las configuraciones de los vórtices en el estado fundamental y algunas cantidades termodinámicas para diferentes campos de encaje. Observamos varias etapas de fusión y anclaje de la red de vórtices y caracterizamos las diferentes fases y transiciones. Finalmente, simulando la técnica experimental de decoración magnética, estudiamos las propiedades estáticas y dinámicas del sistema de vórtices en presencia de los potenciales de anclaje de Bitter superficial e intrínseco. Obtuvimos estructuras de bajas temperaturas como las que se observan experimentalmente, que interpretamos estudiando la dinámica de nucleación y crecimiento de la fase sólida. Determinamos bajo qué condiciones el anclaje es individual o colectivo
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Analizamos las propiedades de transporte de los superconductores altamente anisotrópicos con diferentes tipos de desorden topológico en la con-figuración en la cual el campo externo se aplica perpendicularmente a la estructura planar característica de estos compuestos. Encontramos que, para sistemas con defectos puntuales, la energía de activación es la misma para las dos componentes de la resistividad, mientras que en sistemas con defectos columnares estas energías pueden ser diferentes. Estudiamos también la estructura, transiciones de fase y algunas propiedades de transporte del sistema de vórtices cuando el campo magnético externo se aplica paralelamente a los planos de un superconductor laminar. En este caso nos centramos en el efecto del potencial de anclaje causado por la estructura laminar de estos materiales. Analizamos la estabilidad de las diferentes fases a bajas temperaturas y determinamos bajo qué condiciones la fase esméctica es estable. Nuestros resultados indican la presencia de la fase esméctica en un rango intermedio de temperaturas. Analizamos el comportamiento de un arreglo de vórtices en presencia de un potencial de anclaje periódico con las geometrías triangular y kagomé. Obtuvimos las configuraciones de los vórtices en el estado fundamental y algunas cantidades termodinámicas para diferentes campos de encaje. Observamos varias etapas de fusión y anclaje de la red de vórtices y caracterizamos las diferentes fases y transiciones. Finalmente, simulando la técnica experimental de decoración magnética, estudiamos las propiedades estáticas y dinámicas del sistema de vórtices en presencia de los potenciales de anclaje de Bitter superficial e intrínseco. Obtuvimos estructuras de bajas temperaturas como las que se observan experimentalmente, que interpretamos estudiando la dinámica de nucleación y crecimiento de la fase sólida. Determinamos bajo qué condiciones el anclaje es individual o colectivo In this work we study the behavior of the vortex system in the mixed state of a type II superconductor when it interacts with different kinds of pinning potentials. To do this, we perform numerical simulations in the presence of an external magnetic field, by making use of two different approaches. One corresponds to a Langevin simulation of the three dimensional XY model or Josephson-junction network, whereas the other corresponds to a Molecular dynamics simulation of two dimensional point-like vortices. We analyze the transport properties of highly anisotropic superconductors with different kinds of topological disorder in the configuration in which the external field is applied perpendicular to the CuO planes. We found that for systems with point defects the activation energy is the same for the two components of the resistivity, while in systems with columnar defects the activation energies can be different. We also study the structure, phase transitions and transport properties of the vortex system when the external magnetic field lies parallel to the planes in layered superconductors. We analyze the stability of different phases at low temperatures and show under which conditions the smectic phase is stable. Our results indicate the presence of the smectic phase in an intermediate range of temperatures. We have studied a vortex array in a periodic pinning potential with triangular and kagome geometries.We obtain the ground state vortex configurations and calculate some thermodynamic quantities for different magnetic fields. We observe several stages of lattice pinning and melting and we characterize different phases and transitions between them. Finally, simulating the Bitter pinning effect over the vortex system, we study static and dynamic properties of the vortex system in the presence of the surface Bitter pinning and the bulk pinning.We found low temperature structures similar to those obtained experimentally. We analyze the dynamics of the nucleation and growth of the solid phase and we determine the conditions for the existence of individual and collective pinning 2001-11-26 Tesis NonPeerReviewed application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/16/1/02Laguna.pdf es application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/16/2/01Laguna.pdf es Laguna, Fabiana (2001) Dinámica de vórtices en superconductores con diferentes tipos de anclaje / Vortex dynamics in superconductors with different types of pinning potentials. Tesis Doctoral en Física, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro. http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/16/

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