Microestrutura e Supercondutividade em sistemas de nanopartícula-filme fino de Níquel-Bismuto - Pereira, Yngrid Simen (2022)
É sabido que o Níquel e o Bismuto puros cristalinos não são materiais supercondutores até temperaturas da ordem de mK. No entanto, a bicamada de Ni/Bi quando preparada à uma temperatura acima de 110 K apresenta a Supercondutividade com Temperatura crítica de transição de aproximadamente 4,0 K. Diferentes interpretações sobre a transição supercondutora têm sido propostas, principalmente, com base na interface Ni-Bi. Há também outras evidências de que a transição supercondutora se deve à formação da fase NiBi 3 na interface do Ni-Bi. Com o intuito de estudarmos a origem da supercondutividade no sistema Ni-Bi, comparamos a transição supercondutora em amostras compostas pelo sistema com diferentes formatos e deposições : filme fino (FF) de Ni sobre filme fino de Bi, nanopartículas (NPs) de Ni sobre FF de Bi e FF de Ni sobre NPs de Bi. Esperamos que a deposição das NPs de Ni proporcione a diminuição da formação de NiBi 3 , uma vez que a atividade das NPs de Ni é menor quando comparada as atividades dos átomos de Ni durante a deposição de FF. Após a preparação das amostras pela técnica de deposição de laser pulsado, foram medidas as propriedades de transporte elétrico em função da temperatura para que pudéssemos estudar as transições supercondutoras. A microestrutura, morfologia e a composição das fases das amostras foram estudadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). Os resultados do transporte elétrico indicam que as amostras de FF sobre FF apresentaram uma melhor transição supercondutora, enquanto as amostras de NPs de Ni depositadas sobre FF de Bi apresentaram uma pior transição supercondutora. Os estudos microestruturais mostraram que a deposição de NPs de Ni resultou em uma reação não completa e em uma aglomeração muito heterogênea de Bi. Este resultado vai de encontro com as medidas de transporte e nossas analises mostram que a supercondutividade no sistema Ni-Bi ocorre devido a formação espontânea da fase NiBi 3 durante a deposição realizada.