Estudo do efeito de proximidade em interfaces supercondutor/ferromagnética por espectroscopia de absorção de raios X / Vanessa Carreño Diaz.
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27310 |
Resumo: | O estudo de sistemas de camadas de filmes com materiais supercondutores tem despertado grande interesse na pesquisa de novos materiais, visto que além de possuírem ampla aplicabilidade tecnológica, oferecem possibilidades fascinantes de observar novos fenômenos na supercondutividade. Esta última característica é a de maior motivação para este trabalho de dissertação, que trata do estudo do efeito de proximidade que ocorre quando um material supercondutor (SC) está em contato com um material ferromagnético (FM) na forma de camadas de filmes sobrepostos. Como material supercondutor foram crescidos filmes de MoRe através da técnica de magnetron sputtering por codeposição, e diferentes técnicas foram utilizadas para as caracterizações magnética, elétrica, química e cristalina desses filmes, a fim de obter os parâmetros de crescimento adequados para a confecção das bicamadas SC/FM. O crescimento dos filmes de MoRe foi um dos desafios, visto que, para poder estudar o efeito de proximidade, esses deveriam ter alta temperatura crítica (próximo de 10 K) e baixa rugosidade. Para o crescimento das bicamadas, como material ferromagnético foram crescidos filmes de Co e Py (NiFe) com espessuras variando entre 1 e 50 nm e um decréscimo da temperatura crítica supercondutora foi observado em função da espessura da camada ferromagnética. Este comportamento da temperatura crítica em bicamadas SC/FM tem sido estudado na literatura, mas muito pouco é relatado sobre o efeito de proximidade do ponto de vista microscópico. Neste trabalho, propomos estudar a transferência de carga que ocorre nas interfaces das bicamadas SC/FM devido ao efeito de proximidade. Para isso foi utilizada a técnica de espectroscopia de absorção de raios X em incidência rasante devido à sua seletividade química e orbital, e pela sua sensibilidade à profundidade do material. Esses espectros de XANES foram realizados nas bordas L2,3 do Re e na borda K do Co para diferentes temperaturas. Diferenças nos espectros de XANES foram observadas nas bordas L2,3 do Re em baixas temperaturas próximas à transição supercondutora e em temperaturas mais altas bastante distantes desta transição, indicando mudanças na estrutura eletrônica do Re que podem estar associadas a uma transferência de carga pelo efeito de proximidade ou a um acoplamento de spin-órbita nas bordas L2,3 do Re. |
id |
UFCG_949c68f9765ee509a2f80c7d801bc600 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:localhost:riufcg/27310 |
network_acronym_str |
UFCG |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
repository_id_str |
4851 |
spelling |
Estudo do efeito de proximidade em interfaces supercondutor/ferromagnética por espectroscopia de absorção de raios X / Vanessa Carreño Diaz.Study of the proximity effect on interfaces superconducting/ferromagnetic x-ray absorption spectroscopy / Vanessa Carreño Diaz.Materiais FerromagnéticosMateriais SupercondutoresBicamadas SC/FMEfeito de ProximidadeXANESAcoplamento Spin-órbitaFerromagnetic MaterialsSuperconducting MaterialsSC/FM bilayersProximity EffectSpin-orbit couplingFísicaO estudo de sistemas de camadas de filmes com materiais supercondutores tem despertado grande interesse na pesquisa de novos materiais, visto que além de possuírem ampla aplicabilidade tecnológica, oferecem possibilidades fascinantes de observar novos fenômenos na supercondutividade. Esta última característica é a de maior motivação para este trabalho de dissertação, que trata do estudo do efeito de proximidade que ocorre quando um material supercondutor (SC) está em contato com um material ferromagnético (FM) na forma de camadas de filmes sobrepostos. Como material supercondutor foram crescidos filmes de MoRe através da técnica de magnetron sputtering por codeposição, e diferentes técnicas foram utilizadas para as caracterizações magnética, elétrica, química e cristalina desses filmes, a fim de obter os parâmetros de crescimento adequados para a confecção das bicamadas SC/FM. O crescimento dos filmes de MoRe foi um dos desafios, visto que, para poder estudar o efeito de proximidade, esses deveriam ter alta temperatura crítica (próximo de 10 K) e baixa rugosidade. Para o crescimento das bicamadas, como material ferromagnético foram crescidos filmes de Co e Py (NiFe) com espessuras variando entre 1 e 50 nm e um decréscimo da temperatura crítica supercondutora foi observado em função da espessura da camada ferromagnética. Este comportamento da temperatura crítica em bicamadas SC/FM tem sido estudado na literatura, mas muito pouco é relatado sobre o efeito de proximidade do ponto de vista microscópico. Neste trabalho, propomos estudar a transferência de carga que ocorre nas interfaces das bicamadas SC/FM devido ao efeito de proximidade. Para isso foi utilizada a técnica de espectroscopia de absorção de raios X em incidência rasante devido à sua seletividade química e orbital, e pela sua sensibilidade à profundidade do material. Esses espectros de XANES foram realizados nas bordas L2,3 do Re e na borda K do Co para diferentes temperaturas. Diferenças nos espectros de XANES foram observadas nas bordas L2,3 do Re em baixas temperaturas próximas à transição supercondutora e em temperaturas mais altas bastante distantes desta transição, indicando mudanças na estrutura eletrônica do Re que podem estar associadas a uma transferência de carga pelo efeito de proximidade ou a um acoplamento de spin-órbita nas bordas L2,3 do Re.The study of thin films systems with superconducting materials has been a great interest in the research of new materials, since in addition to having wide technological applicability, they offer fascinating possibilities to observe new phenomena in superconductivity. This last feature is the main motivation for this dissertation work, which deals with the study of the proximity effect that occurs when a superconducting material is in contact with a ferromagnetic material in the form films. As a superconducting material, MoRe films were grown using magnetron sputtering by codeposition, and different techniques were used for the magnetic, electrical, chemical and crystalline characterization of these films, in order to obtain the appropriate growth parameters for the fabrication of SC/FM bilayers. The growth of MoRe films was one of the challenges since, in order to study the proximity effect, they should have a high critical temperature (close to 10 K) and low roughness. For the growth of the bilayers, as ferromagnetic material, Co and Py (NiFe) films were grown with different thicknesses varying between 1 and 50 nm and the decrease of the superconducting critical temperature was observed as a function of the thickness of the ferromagnetic layer. This critical temperature behavior in SC/FM bilayers has been studied in the literature, but very little is reported on the proximity effect from a microscopic point of view. In this work, we propose to study the charge transfer that occurs at the interfaces of the SC/FM bilayers due to the proximity effect. For this, the X-ray absorption spectroscopy technique was used in grazing incidence due to its chemical and orbital selectivity, and its sensitivity to the depth of the material. These XANES spectra were performed at the L2,3 edges of Re and the K edge of Co for different temperatures. Differences in the XANES spectra were observed at the L2,3 edges of Re at low temperatures close to the superconducting transition and at higher temperatures quite far from this transition, indicating changes in the electronics of Re that may be associated with a transfer of charge by the proximity effect or a spin-orbit coupling at the edges L2,3 of Re.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICAUFCGSOUZA NETO, Narcizo Marques de.SOUZA-NETO, N. M.Souza-Neto, Narcizo M.SOUZANETO, N.http://lattes.cnpq.br/7283518586456857CARMO, Danusa do.CARMO, D.D. CARMO.D. do CARMO.http://lattes.cnpq.br/2190645372828478AGRA, Kennedy Leite.AGRA, K. L.K. Agra.AGRA, K.http://lattes.cnpq.br/3439888539159944SOARES, Marcio Medeiros.SOARES, M. M.Soares, Marcio M.Soares, Márcio.http://lattes.cnpq.br/3406280529286517DIAZ, Vanessa Carreño.2022-04-062022-09-20T11:55:32Z2022-09-202022-09-20T11:55:32Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27310DIAZ, Vanessa Carreño. Estudo do efeito de proximidade em interfaces supercondutor/ferromagnética por espectroscopia de absorção de raios X. 2022. 127 fl. Dissertação (Mestrado em Física) – Programa de Pós-Graduação em Física, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2022. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27310porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-11-24T16:54:53Zoai:localhost:riufcg/27310Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-11-24T16:54:53Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Estudo do efeito de proximidade em interfaces supercondutor/ferromagnética por espectroscopia de absorção de raios X / Vanessa Carreño Diaz. Study of the proximity effect on interfaces superconducting/ferromagnetic x-ray absorption spectroscopy / Vanessa Carreño Diaz. |
title |
Estudo do efeito de proximidade em interfaces supercondutor/ferromagnética por espectroscopia de absorção de raios X / Vanessa Carreño Diaz. |
spellingShingle |
Estudo do efeito de proximidade em interfaces supercondutor/ferromagnética por espectroscopia de absorção de raios X / Vanessa Carreño Diaz. DIAZ, Vanessa Carreño. Materiais Ferromagnéticos Materiais Supercondutores Bicamadas SC/FM Efeito de Proximidade XANES Acoplamento Spin-órbita Ferromagnetic Materials Superconducting Materials SC/FM bilayers Proximity Effect Spin-orbit coupling Física |
title_short |
Estudo do efeito de proximidade em interfaces supercondutor/ferromagnética por espectroscopia de absorção de raios X / Vanessa Carreño Diaz. |
title_full |
Estudo do efeito de proximidade em interfaces supercondutor/ferromagnética por espectroscopia de absorção de raios X / Vanessa Carreño Diaz. |
title_fullStr |
Estudo do efeito de proximidade em interfaces supercondutor/ferromagnética por espectroscopia de absorção de raios X / Vanessa Carreño Diaz. |
title_full_unstemmed |
Estudo do efeito de proximidade em interfaces supercondutor/ferromagnética por espectroscopia de absorção de raios X / Vanessa Carreño Diaz. |
title_sort |
Estudo do efeito de proximidade em interfaces supercondutor/ferromagnética por espectroscopia de absorção de raios X / Vanessa Carreño Diaz. |
author |
DIAZ, Vanessa Carreño. |
author_facet |
DIAZ, Vanessa Carreño. |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
SOUZA NETO, Narcizo Marques de. SOUZA-NETO, N. M. Souza-Neto, Narcizo M. SOUZANETO, N. http://lattes.cnpq.br/7283518586456857 CARMO, Danusa do. CARMO, D. D. CARMO. D. do CARMO. http://lattes.cnpq.br/2190645372828478 AGRA, Kennedy Leite. AGRA, K. L. K. Agra. AGRA, K. http://lattes.cnpq.br/3439888539159944 SOARES, Marcio Medeiros. SOARES, M. M. Soares, Marcio M. Soares, Márcio. http://lattes.cnpq.br/3406280529286517 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
DIAZ, Vanessa Carreño. |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Materiais Ferromagnéticos Materiais Supercondutores Bicamadas SC/FM Efeito de Proximidade XANES Acoplamento Spin-órbita Ferromagnetic Materials Superconducting Materials SC/FM bilayers Proximity Effect Spin-orbit coupling Física |
topic |
Materiais Ferromagnéticos Materiais Supercondutores Bicamadas SC/FM Efeito de Proximidade XANES Acoplamento Spin-órbita Ferromagnetic Materials Superconducting Materials SC/FM bilayers Proximity Effect Spin-orbit coupling Física |
description |
O estudo de sistemas de camadas de filmes com materiais supercondutores tem despertado grande interesse na pesquisa de novos materiais, visto que além de possuírem ampla aplicabilidade tecnológica, oferecem possibilidades fascinantes de observar novos fenômenos na supercondutividade. Esta última característica é a de maior motivação para este trabalho de dissertação, que trata do estudo do efeito de proximidade que ocorre quando um material supercondutor (SC) está em contato com um material ferromagnético (FM) na forma de camadas de filmes sobrepostos. Como material supercondutor foram crescidos filmes de MoRe através da técnica de magnetron sputtering por codeposição, e diferentes técnicas foram utilizadas para as caracterizações magnética, elétrica, química e cristalina desses filmes, a fim de obter os parâmetros de crescimento adequados para a confecção das bicamadas SC/FM. O crescimento dos filmes de MoRe foi um dos desafios, visto que, para poder estudar o efeito de proximidade, esses deveriam ter alta temperatura crítica (próximo de 10 K) e baixa rugosidade. Para o crescimento das bicamadas, como material ferromagnético foram crescidos filmes de Co e Py (NiFe) com espessuras variando entre 1 e 50 nm e um decréscimo da temperatura crítica supercondutora foi observado em função da espessura da camada ferromagnética. Este comportamento da temperatura crítica em bicamadas SC/FM tem sido estudado na literatura, mas muito pouco é relatado sobre o efeito de proximidade do ponto de vista microscópico. Neste trabalho, propomos estudar a transferência de carga que ocorre nas interfaces das bicamadas SC/FM devido ao efeito de proximidade. Para isso foi utilizada a técnica de espectroscopia de absorção de raios X em incidência rasante devido à sua seletividade química e orbital, e pela sua sensibilidade à profundidade do material. Esses espectros de XANES foram realizados nas bordas L2,3 do Re e na borda K do Co para diferentes temperaturas. Diferenças nos espectros de XANES foram observadas nas bordas L2,3 do Re em baixas temperaturas próximas à transição supercondutora e em temperaturas mais altas bastante distantes desta transição, indicando mudanças na estrutura eletrônica do Re que podem estar associadas a uma transferência de carga pelo efeito de proximidade ou a um acoplamento de spin-órbita nas bordas L2,3 do Re. |
publishDate |
2022 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2022-04-06 2022-09-20T11:55:32Z 2022-09-20 2022-09-20T11:55:32Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27310 DIAZ, Vanessa Carreño. Estudo do efeito de proximidade em interfaces supercondutor/ferromagnética por espectroscopia de absorção de raios X. 2022. 127 fl. Dissertação (Mestrado em Física) – Programa de Pós-Graduação em Física, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2022. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27310 |
url |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27310 |
identifier_str_mv |
DIAZ, Vanessa Carreño. Estudo do efeito de proximidade em interfaces supercondutor/ferromagnética por espectroscopia de absorção de raios X. 2022. 127 fl. Dissertação (Mestrado em Física) – Programa de Pós-Graduação em Física, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2022. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27310 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Campina Grande Brasil Centro de Ciências e Tecnologia - CCT PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA UFCG |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Campina Grande Brasil Centro de Ciências e Tecnologia - CCT PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA UFCG |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG instname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) instacron:UFCG |
instname_str |
Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) |
instacron_str |
UFCG |
institution |
UFCG |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) |
repository.mail.fl_str_mv |
bdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.br |
_version_ |
1809744556596396032 |