Determinação da Irreversibilidade Magnética no Supercondutor YBaCuO Texturizado

Resumo

Muitos processos têm sido empregados para fabricação de materiais supercondutores, mas a texturização se destaca por ser bastante eficiente em termos de aplicações tecnológicas. O objetivo deste trabalho é a investigação da irreversibilidade magnética no supercondutor YBaCuO texturizado. A metodologia aplicada foi a análise das medidas de momento magnético zero field-cooling (ZFC) e field-cooling (FC) para a determinação da linha de irreversibilidade magnética, com o campo magnético aplicado no plano ab e ao longo do eixo c. As medidas experimentais foram realizadas em convênio com o Instituto de Física da UFRGS. As analises foram realizadas em uma amostra supercondutora de YBaCuO texturizado, com adição de 30% da fase verde (Y211). Nas medidas de magnetização do tipo ZFC, parte-se de uma temperatura acima da temperatura crítica (Tc) da amostra e a mesma é resfriada em campo magnético nulo até baixas temperaturas. Em seguida um determinado campo magnético é aplicado e o diamagnetismo observado representa o efeito de blindagem do fluxo magnético externo. Já nas medidas de magnetização do tipo FC, o campo é aplicado quando a amostra encontra-se numa temperatura acima da temperatura crítica. Na sequência, a mesma é resfriada até baixas temperaturas. Nestas condições, quando o campo é aplicado, o fluxo magnético distribui-se uniformemente na amostra. Quando o sistema é resfriado abaixo de Tc, um momento diamagnético manifesta-se em razão da expulsão do fluxo magnético do interior da amostra. Realizando-se uma experiência ZFC seguida de uma FC pode-se verificar o caráter irreversível da magnetização, ou seja, após completar-se a medida ZFC, se a amostra for resfriada novamente abaixo de Tc com o mesmo campo aplicado (FC), será obtida uma curva diferente da anterior a partir de um determinado ponto, sendo este ponto conhecido como temperatura de irreversibilidade magnética (Tirr). A irreversibilidade ocorre devido ao aprisionamento de vórtices no interior da amostra, portanto, as curvas ZFC e FC separam-se abaixo de uma determinada temperatura, a qual depende do campo aplicado. O ajuste destas curvas foi realizado segundo modelos teóricos conhecidos na literatura. A análise e o consequente levantamento da linha de irreversibilidade magnética foram feitos com o auxilio de um software (QtiPlot), e consistiu da subtração de curvas ZFC e FC interpoladas. Após a análise foi constatada uma forte anisotropia no comportamento magnético, fruto da texturização do material, que confere uma boa orientação cristalográfica ao mesmo. O modelo que melhor se adequou aos resultados foi o Flux Creep Gigante. Com base neste modelo, concluímos que a amostra apresenta uma ausência de granularidade, o que é um comportamento típico de amostas texturizadas de boa qualidade. Os elevados valores de temperaturas de irreversibilidade magnética obtidos justificam o emprego destes supercondutores em aplicações como cabos de transmissão de energia, bobinas, trens de levitação, etc.