Síntese e caracterização dos supercondutores MgCNi3 e CaAlSi dopados com Sn

• Autor(a) principal: Mariano, Davor Lopes
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/7976
• topic: Supercondutividade

O CaAlSi é um supercondutor com uma temperatura de transição supercondutora Tc=7,7 K. A substituição completa do metal alcalino Ca por Sr e Ba tem mostrado uma correlação direta entre o volume do cristal e Tc. Assim, mudando o volume do cristal pode-se, em princípio, sintonizar o Tc. A mudança do volume do cristal de CaAlSi pode também ser obtida através da substituição parcial dos átomos de Si por átomos isoeletrônicos como o Sn. Neste trabalho sintetizamos a série CaAlSi1-xSnx e estudamos a influência dos efeitos estruturais e as propriedades supercondutoras utilizando as técnicas experimentais de raios-X, magnetização e espectroscopia Mössbauer. Utilizando um forno à arco conseguimos sintetizar a série CaAlSi1-xSnx com 0,00 <_x<_0,05 e os experimentos de difração de raios X confirmaram a formação da estrutura do CaAlSi. Pequenas impurezas também foram observadas, porém elas não influenciaram a análise dos resultados. Medidas de espectroscopia Mössbauer junto com as medidas de magnetização mostraram que o Sn entra na estrutura, com estado de valência 4+. O volume da célula unitária diminui com a concentração de Sn. As medidas de Magnetização mostram que a temperatura crítica supercondutora do CaAlSi cai drasticamente com a concentração de Sn. Uma relação linear entre Tc e o volume da célula unitária foi encontrado para esta série. Sendo o Sn um íon não magnético estes resultados mostram que os efeitos estruturais jogam um papel importante no Tc do CaAlSi. O Tc máximo (7,7 K) é alcançado para a volume ideal do CaAlSi, e uma ligeira variação deste volume leva a uma queda drástica do Tc e a destruição do estado supercondutor. Aplicando o mesmo método para o estudo do CaAlSi, dopamos o supercondutor MgCNi3 (Tc = 8,0 K) com Sn para estudar a influência dos efeitos estruturais nas propriedades supercondutoras deste composto. Medidas de raios-X mostraram que a fase majoritária destes compostos correspondem à fase MgCNi3, porem a fração de impurezas que se forma no processo de preparação aumenta com a concentração de Sn. O volume da célula unitária quase não muda com a concentração de Sn e as medidas de magnetização mostram que o Tc não é alterado com a dopagem de Sn. Estes resultados indicam que o Sn não entra na estrutura do MgCNi3 e que a dopagem com este íon não magnético não é possível