Estudo experimental do pseudogap no supercondutor de alta temperatura crítica Bi2Sr2CaCu2O8+δ

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Lopes, Lutiene Fernandes
• Orientador(a): Pureur Neto, Paulo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Efeito hall; Supercondutividade; Supercondutores; Magnetorresistência
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/189408

Esta Tese apresenta um estudo experimental dos efeitos do pseudogap nas propriedades magnéticas e de magnetotransporte de monocristais de Bi2Sr2CaCu2O8+δ (Bi-2212) preparados através da técnica de auto-fluxo. Amostras com diferentes concentrações de oxigênio foram obtidas através de tratamentos térmicos em vácuo ou sob pressão de oxigênio. Desta maneira, foi possível explorar os dois lados do domo supercondutor, com densidade de portadores variando entre p = 0,092 e p = 0,194, onde p refere-se ao número de lacunas por plano atômico de Cu-O2. Medidas de susceptibilidade magnética na fase normal foram realizadas em diversas amostras com diferentes concentrações de portadores. A susceptibilidade apresenta uma forte dependência com a temperatura. A temperatura na qual o pseudogap se abre, T*(p), foi estimada a partir da análise dos dados experimentais com um modelo fenomenológico que simula o efeito do pseudogap através de uma depressão do tipo triangular na densidade de estados no nível de Fermi. Um estudo sistemático do coeficiente Hall, RH, na fase normal em função da temperatura foi realizado em monocristais com 0,112 ≤ p ≤ 0,173. Os resultados experimentais foram ajustados em função de T para diferentes dopagens supondo que o coeficiente Hall total é composto por um termo ordinário somado a uma contribuição anômala. O termo anômalo é bem descrito por uma lei de “cut-off”, na qual, o parâmetro característico reproduz a temperatura de pseudogap, T*(p). Tais resultados evidenciam a correlação entre RH(T, p) e o fenômeno do pseudogap. Medidas de densidade de energia cinética, Ek, na fase supercondutora foram realizadas em diversos monocristais com diferentes concentrações de portadores. A magnitude de Ek em temperaturas próximas a Tc exibe um máximo em p ≈ 0,18. Este mesmo comportamento foi observado na densidade de superfluido, S  . A variação de Ek e S  com p é dominada pela escala de energias do pseudogap. De modo geral, os resultados obtidos apontam para um cenário em que a linha T*(p) representa um “crossover” e que o fenômeno do pseudogap é originado por excitações magnéticas.