Estudo dos fônons, magnons e excitações eletrônicas em sistemas magnéticos e supercondutores

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Martinho, Herculano da Silva
Data de Publicação: 2004
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1597235
Resumo: Orientador: Carlos Rettori
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spelling Estudo dos fônons, magnons e excitações eletrônicas em sistemas magnéticos e supercondutoresEspectroscopia RamanSupercondutividadeCalor específicoMagnetismoOrientador: Carlos RettoriTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb WataghinResumo: Nesta tese apresentamos o estudo de algumas excitações presentes em sistemas de atual interesse na física da matéria condensada, dentro das áreas de magnetismo e supercondutividade. Estes sistemas são os supercondutores MgB2 e YBa2Cu3O7, o antiferromagneto frustrado ZnCr2O4 e a manganita bicamada que apresenta magnetoressistência colossal La2-2xSr1+2xMn2O7. No sistema MgB2 estudamos o fônon E2g ativo em Raman e seu papel na supercondutividade. Ao contrário de inúmeras previsões teóricas, nossos resultados mostraram que a dependência com a temperatura do modo E2g não apresenta qualquer anomalia em Tc, indicando que o envolvimento do fônon E2g, ao redor do ponto r, no mecanismo supercondutor do MgB2 deve ser revisto. Ainda, a análise da dependência com a temperatura da freqüência deste modo permitiu-nos estimar o parâmetro de Grüneisen como valendo ? g E2g ? £ 1.0, em discrepância com resultados prévios obtidos a partir de medidas de Espalhamento Raman com pressão a temperatura constante. Sugerimos que este desacordo pode ser explicado considerando mudanças na topologia da superfície de Fermi induzidas por pressão. As excitações eletrônicas ativas em Raman que aparecem na fase supercondutora foram estudadas no sistema YBa2Cu3O7. Nossos resultados mostraram que os picos presentes no Espalhamento Raman Eletrônico nos canais A1g + B2g e B1g não são ambos devidos à processo de quebra de pares, como considerado em grande parte da literatura até o momento. Estes resultados são adequadamente interpretados em termos do modelo de Zeyher e Greco que relaciona o Espalhamento Raman Eletrônico nos canais A1g + B2g e B1g flutuações dos parâmetros de ordem do antiferromagnetismo orbital e supercondutor, respectivamente. Já para o sistema ZnCr2O4 estudamos as excitações eletrônicas dos elétrons de Cr 3+, os fônons e as excitações de spin, com o intuito de entender a frustração magnética neste sistema. Nossos resultados mostraram a existência de uma transição de um regime de correlações antiferromagnéticas de curto alcance para um de longo alcance quando a temperatura decresce desde 100 à 12 K. Mostramos também que uma descrição correta da ressonância paramagnética eletrônica, susceptibilidade magnética, calor específico e Raman é obtida considerando-se o acoplamento de vários momenta de spin do Cr. Finalmente, estudamos os magnons nas manganitas magnéticas bicamadas La2-2rSr1+2xMn2O7 para 0 < x < 0.50, onde mostramos que o calor específico e a magnetização neste sistema podem ser adequadamente descritos levando em conta a contribuição de magnons ferromagnéticos bidimensionaisAbstract: In this thesis we present the study of some excitations present in systems of actual interest in the condensed matter physics, namely in the fields of magnetism and super-conductivity. These systems are the superconductors MgB2 and YBa2Cu3O7, the frus-trated antiferromagnet ZnCr2O4 and the colossal magnetoresistance bilayered manganite La2-2xSr1+2xMn2O7. In the MgB2 system we studied the Raman-active E2g fônon mode and their rule in the superconductivity. Contrary to several theoretical predictions, our results shown that the temperature dependency of the E2g mode did not present anomalies around Tc. This indicates that the rule of the E2g phonon mode at ? g E2g ? £ 1.0 in disagreement with results from pressure dependent Raman scattering. We suggested that this fact can be explained considering pressure-induced topological changes in the Fermi surface. The superconducting Raman-active electronic excitations were studied in the YBa2Cu3O7 system. Our results shown that the electronic Raman peaks in the A1g e B1g channels are not both due to breaking pairs process, as considered in some extension by the literature. A correct interpretation for the results could be found in the Zeyher and Greco's model that relates the electronic Raman in the A1g e B1g channels to uctuations in the orbital entiferromagnetism and superconducting order parameters, respectively. In the ZnCr2O4 we studied the electronic excitations from the Cr 3+ electrons, the phonons and the spin excitations in order to understand the magnetic frustration. Our results shown that the system experiences a transition from a short-ranged to long-ranged antiferromagnetic correlations regime when the temperature decreases from 100 to 12 K. We also shown that the correct description of the electron paramagnetic resonance, mag-netic susceptibility, specific heat and Raman scattering of the system is obtained when considering the coupling of two or more Cr spins. Finally, we studied the magnons in the bilayered magnetic manganite La2-2rSr1+2xMn2O7 for 0 < x < 0.50. We shown that the specific heat and magnetization of the system can be well described considering the two-dimensional ferromagnetic magnons contributionsDoutoradoFísicaDoutor em Ciências[s.n.]Rettori, Carlos, 1941-Galzerani, Jose ClaudioContinentino, Mucio AmadoCerdeira, FernandoCaldeira, Amir OrdacgiUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb WataghinPrograma de Pós-Graduação em FísicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMartinho, Herculano da Silva20042004-05-03T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf102 p. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1597235MARTINHO, Herculano da Silva. Estudo dos fônons, magnons e excitações eletrônicas em sistemas magnéticos e supercondutores. 2004. 102 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1597235. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/304300porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-06-11T10:58:25Zoai::304300Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2019-06-11T10:58:25Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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