Nanoestruturas de óxidos supercondutores de YBa2Cu3O7

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Bernardi, Juliane Carla
• Orientador(a): Escote, Márcia Tsuyama
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do ABC
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados
• Link de acesso: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=106114&midiaext=74328; http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=106114&midiaext=74328/index.php?codigo_sophia=106114&midiaext=74327

Este trabalho descreve o processo de sintese dos compostos YBa2(Cu1-xNix)3O7-¿Â (x = 0; 0,01; 0,02 e 0,04) com diferentes microestruturas. As amostras foram preparadas na forma de fios micrometricos e pos a partir do metodo de precursores polimericos e pelo metodo de eletrofiacao, respectivamente. No caso das amostras eletrofiadas, varios fatores foram avaliados como o solvente, o polimero, a viscosidade, tensao aplicada entre a agulha e a distancia anteparo e agulha. As melhores condicoes utilizadas para produzir os fios de YBa2(Cu1-xNix)3O7-¿Â foi a que utilizou como solvente uma solucao contendo acido propionico-metanol-acido acetico e o polimero PVP, que auxilia no processo de eletrofiacao. Apos a etapa de sintese, as condicoes de tratamento termico foram estimadas a partir de medidas de analise termogravimetrica e analise termica diferencial. A partir destes resultados as amostras na forma de fios e pos foram tratadas termicamente entre temperaturas variando de 350 a 925 ¿C em atmosfera de oxigenio. As propriedades fisicas das amostras foram caracterizadas por meio de microscopia eletronica de varredura (MEV), de difracao de raios X (DRX), medidas de magnetizacao e transporte eletrico. O estudo de formacao da fase cristalina YBCO tambem foi analisado por meio de DRX, que verificou os resultados previos da analise termica e indicou que as melhores caracteristicas cristalograficas foram alcancadas quando as amostras foram tratadas termicamente a temperaturas > 900 ¿C/O2. Analise dos dados de DRX indicaram que todas as amostras cristalizam em uma estrutura ortorrombica (grupo espacial Pmmm), no entanto a maioria das amostras apresentaram picos pertencentes a fases adicionais identificadas como o BaCuO2 e CuO. Apesar disto, todas foram analisadas pelo metodo de Rietveld, os dados estruturais obtidos revelaram valores de parametros de rede proximos aqueles listados na literatura. Os parameros a, b e c das amostras de fios, apresentaram valores ligeiramente menores dos aqueles obtidos para os pos, tambem notou-se uma clara reducao do volume da cela unitaria, o que acredita-se estar relacionado ao metodo de sintese. Os parametros de rede c apresentam valores proximos daqueles esperados para a estequiometria YBa2Cu3O7. As amostras na forma de fios tambem apresentaram uma menor proporcao de fase adicional. As caracteristicas microestruturais verificadas por meio de imagens de MEV revelou que as amostras produzidas a partir de fios de YBa2(Cu1-xNix)3O7 perderam a forma de fio quando tratadas termicamente, apenas a amostra com x = 0 mantem a forma de fio. Estas apenas mantem a forma se tratadas termicamente a tempos e temperaturas menores, mas nestas condicoes perdem suas caracteristicas supercondutoras. Por isso, as amostras submetidas a tratamentos termicos em temperaturas 925¿C/O2 foram caracterizadas por meio de medidas de magnetizacao e transporte eletrico. As caracterizacoes magneticas revelaram que as amostras preparadas a partir dos pos e fios apresentaram a transicao supercondutora em Tc ~ 90-92 K, sendo que a substituicao de Cu por de Ni promoveu a diminuicao de Tc. E importante observar que nos pos esta variacao foi de 92 para 88 K para amostras com x variando de 0 a 0,04, enquanto que para as amostras eletrofiadas esta variacao foi de 92 para 90,2 K. Nas medidas de transporte eletrico verificou-se que a substituicao Cu por Ni nao promoveu variacoes significativas de Tc que foi da ordem de 86-88 K tanto para as amostras obtidas de pos quanto de fio. De forma geral, este trabalho produziu pos e fios de YBCO com qualidade similar a descrita na literatura, a eletrofiacao tambem permitiu a fabricacao de amostras de YBa2(Cu1-xNix)3O7 (x= 0,01; 0,02 e 0,04) com caracteristicas estruturais e supercondutoras ligeiramente diferentes daquelas obtidas por meio de sintese convencional de po.