Efeitos de superfície na força de depinning e fases dinâmicas em fitas supercondutoras do tipo II com redes de centros de aprisionamento conformes - Vizarim, Nicolas Porto (2018)
O estudo do comportamento de vórtices em supercondutores de tipo II com centros de aprisionamento (CAs) vem atraindo muita atenção nas últimas décadas devido a possibilidade de aumento da corrente crítica, assim como pela variedade de comportamentos que o sistema pode apresentar. Muito foi feito nos últimos anos na tentativa de compreender os mecanismos de aprisionamento, incluindo estudos de filmes infinitos sob influência de arranjos periódicos e quase-periódicos focando nos efeitos de comensurabilidade, correntes críticas e fases dinâmicas. No entanto, quando se trata de fitas supercondutoras muito trabalho ainda é necessário, especialmente para verificar como os CAs influenciam o sistema. Neste trabalho, foi simulado computacionalmente, utilizando técnicas de Dinâmica Molecular, o comportamento dinâmico de vórtices no interior de uma fita supercondutora do tipo II sob a influência de CAs com distribuição aleatória, hexagonal e dois tipos de arranjos conformes. A simulação foi feita considerando fitas imersas no plano xy, finita em x e infinita em y, com um campo magnético aplicado perpendicularmente ao plano das fitas e temperatura nula. Como resultado, encontramos que a fita com aprisionamento aleatório apresentou, na média, um decaimento suave da força de depinning (força necessária para libertar os vórtices dos CAs) em função do campo aplicado. Além disso, foi observada a presença de vórtices intersticiais fracamente ancorados, resultando em baixos valores de força de depinning. Já a fita com arranjo hexagonal apresentou efeitos significativos de comensurabilidade apenas no primeiro matching field, onde há um grande aumento da força de depinning, diferentemente do observado em filmes supercondutores infinitos, onde vários picos de comensurabilidade na corrente crítica são observados. Para os arranjos conformes, a força de depinning muda muito pouco em função do campo aplicado apresentando uma leve tendência decrescente, o que está de acordo com o que foi observado em filmes infinitos. Este comportamento está associado ao gradiente de defeitos e a simetria hexagonal que a rede conforme preserva, tornando o aprisionamento mais efetivo. Em um dos arranjos conforme foi obtido um aumento significativo nas forças de depinning em baixos campos, quando comparado aos outros arranjos. Com relação aos regimes dinâmicos, em fitas os vórtices tendem a formar canais devido a influência da corrente superfícial, que reduz o movimento transversal dos vórtices, diferentemente do observado em filmes infinitos.