Fases de vÃrtices e antivÃrtices em filmes supercondutores com nanoestruturas magnÃticas

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

Na Ãltima dÃcada tem sido mostrado que hÃbridos supercondutor-ferromagnÃticos podem usar o ferromagnetismo para melhorar algumas propriedades dos supercondutores. Um exemplo bem-sucedido à uma bicamada formada por um filme supercondutor e um filme magnÃtico nanoestrutrado. Esse sistema se apresenta como uma maneira eficiente e altamente controlÃvel de aprisionar e/ou manipular o movimento dos vÃrtices. AlÃm disso, pode apresentar geraÃÃo espontÃnea de pares vÃrtice-antivÃrtice (v-av), com conseqÃÃncias profundas sobre as caracterÃsticas da amostra. A maneira como estes pares sÃo gerados e a forma com que influem nas propriedades macroscÃpicas do supercondutor continuam sendo matÃria de intenso debate. Neste trabalho, foram resolvidas numericamente as equaÃÃes de Ginzburg-Landau dependentes do tempo (TDGL) para fazer uma anÃlise detalhada da nucleaÃÃo de pares v-av num filme supercondutor interagindo com uma camada de dipolos magnÃticos pontuais idÃnticos, localizados acima da superfÃcie supercondutora e polarizados perpendicularmente ao filme. A simulaÃÃo utiliza o mÃtodo de variÃveis de ligaÃÃo com invariÃncia de calibre adaptado para o algoritmo de diferenÃas finitas e foi utilizada para calcular a densidade de pares de Cooper assim como a vorticidade e a energia livre do sistema. Esse estudo à realizado em funÃÃo da temperatura, a intensidade do momento magnÃtico m e parÃmetros geomÃtricos da rede de dipolos. Observamos transiÃÃes abruptas no nÃmero de pares v-av estabilizados por cada dipolo em funÃÃo de m, assim como transiÃÃes na maneira como os antivÃrtices se arranjam em torno dos vÃrtices. Em geral, quando a distÃncia d entre as camadas supercondutora e de dipolos à maior ou da ordem do comprimento de coerÃncia do supercondutor Â, observa-se que os antivÃrtices se arranjam em torno das posiÃÃes intersticiais da rede de dipolos. A esta fase denominamos deslocalizada, pois os antivÃrtices encontram-se âdesligadosâ dos vÃrtices. Para d / Â, os antivÃrtices posicionam-se nas proximidades dos dipolos magnÃticos, fase que chamamos localizada (os antivÃrtices estÃo agora âligadosâ aos vÃrtices). Apresentamos um diagrama de fases que resume as vÃrias configuraÃÃes de vÃrtices e antivÃrtices encontradas e propomos um experimento baseado em tÃcnicas usuais de medidas de transporte o qual poderia ser utilizado para identificar estas fases

ASSUNTO(S)

nanomagnetos fisica superconductivity anomagnets link variable supercondutividade vÃrtices e antivÃrtices ginzburg-landau vortex and antivortex ginzburglandau variÃveis de ligaÃÃo

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