XXV Congresso de Iniciação Científica
Um Estudo da Rede de Vórtices de Supercondutores Mesoscópicos do Tipo de Onda-d e Onda-s.
W. C. Gonçalves(a), E. Sardella(a), V. L. F. Becerra(b), M. V. Milosevic(b),(c), and F. M. Pettersb,(c) (a)Departamento de Física, Universidade Estadual Paulista - UNESP, Caixa Postal 473, CEP 17033- 360, Bauru, SP, Brazil ; (b) Departement Fysica, Universiteit Antwerpen, Groenenborgerlaan 171, B- 2020 Antwerpen, Belgium; (c) Departamento de Física, Universidade Federal do Ceará, 60455-900 Fortaleza, Ceará, Brazil; wcg_unesp@hotmail.com (Bolsista Fapesp)
Palavras Chave: Supercondutividade e TDGL.
Introdução
Os avanços nas técnicas da nanotecnologia nas últimas décadas permitiram a produção de supercondutores em tamanhos de escala mesoscópica para o quais as dimensões envolvidas são da ordem do comprimento de coerência e/ou de profundidade de penetração. As equações Ginzburg-Landau dependentes do tempo (TDGL) são comumente utilizadas para descrever as propriedades magnéticas e estruturais dos vórtices formado nestes materiais quando eles estão na presença de um campo magnético aplicado.
Objetivos
Neste Trabalho o objetivo foi desenvolver um algoritmo para resolver as equações TDGL para supercondutores do tipo onda-(d+s).
Material e Métodos
Primeiramente descrevemos as equações de Ginzburg-Landau dependentes do tempo. Em seguida foi feito um estudo do estado de Meissner para um supercondutor do tipo de onda-(d+s). Este estudo é importante para criarmos um sistema de unidades para as grandezas físicas e reescrevermos as equações TDGL em unidades reduzidas. O próximo passo foi introduzir parâmetros de ordem auxiliares, os quais tornaram as equações TDGL mais próximas das convencionais. Seguindo esta estratégia de solução do problema, foi introduzido nas equações TDGL os campos auxiliares, os quais tornaram estas muitas semelhantes à equação de difusão e um invariante de calibre. Finalmente apresentamos a malha de discretização das equações TDGL propriamente ditas. Ao final, apresentamos alguns resultados preliminares do código que implementa o algoritmo desenvolvido.;
Resultados e Discussão
Na figure 1 apresentamos a vorticidade (número de vórtices) em função do campo magnético aplicado para um supercondutor de tamanho 8x8 ( em unidades do comprimento de coerência). Nota-se que para
H 2.5 H
c2 a supercondutividade étotalmente destruída, onde Hc2 é o campo crítico superior para supercondutores de dimensões macroscópicas. Para um supercondutor do tipo pura onda-s este valor é de
H 2 H
c2, ou seja, os parâmetros críticos supercondutores são reforçadas pela mistura com um parâmetro de ordem onda-d.Figura 1. A vorticidade da d-banda em função do campo externo aplicado.
Notamos também que diminuindo o valor de campo aplicado (ramo vermelho da curva da figura 1), para H = 0 temos ainda a presença de um vórtice no interior do supercondutor, o que é bastante surpreendente pois não temos a presença de defeitos no sistema usado. Uma possível explicação para este resultado é o seguinte. Nas banda-s temos um anti-vórtice. Portanto, há uma interação atrativa que os mantém juntos no centro da amostra.
Conclusões
Neste trabalho, nos restringimos a desenvolver um algoritmo de solução numérica das equações TDGL que podem ser facilmente implementado e pode ser imediatamente aplicado em outras simulações computacionais, incluindo sistemas com defeito ou com corrente de transporte aplicada. Foi demonstrado a eficiência de nosso procedimento numérico em alguns exemplos peculiares de novas propriedades de supercondutores mistos (d + s) de em sistemas mesoscópicos.
Agradecimentos
CNPQ E FAPESP[1] M. Franz, C. Kallin, and P. I. Soininen, Phys. Rev. B 53, 5795 (1996).
[2] W. D. Gropp, H. G. Kaper, G. K. Leaf, D. M. Levine, M. Palumbo, and V. M. Vinokur, J. Comput. Phys. 123,254 (1996)..
