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Biblioteca Virtual de Teses e Dissertações

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Palavras-Chave (PT):

Resumo Original (PT):

NO TRABALHO DE PESQUISA APRESENTADO NESTA DISSERTAÇÃO, SIMULAMOS O COMPORTAMENTO DINÂMICO DE VÓRTICES MAGNÉTICOS EM FITAS SUPERCONDUTORAS DO TIPO II. CONSIDERAMOS TAIS FITAS BIDIMENSIONAIS, COM COMPRIMENTO INFINITO, CENTROS DE PINNINGS DISTRIBUÍDOS DE MANEIRA ALEATÓRIA E COM SIMETRIAS HEXAGONAL E KAGOMÉ E SUBMETIDAS A UM CAMPO MAGNÉTICO PERPENDICULAR AO SEU PLANO. OS CÁLCULOS FORAM REALIZADOS PARA DIVERSAS LARGURAS DE FITA, BUSCANDO ESTUDAR OS EFEITOS DE TAMANHOS NAS PROPRIEDADES DINÂMICAS DOS VÓRTICES. NOSSO SISTEMA FOI DESCRITO POR UM CONJUNTO DE EQUAÇÕES DE LANGEVIN QUE FORAM RESOLVIDAS NUMERICAMENTE. UTILIZANDO TÉCNICAS DE DINÂMICA MOLECULAR OBTIVEMOS A EVOLUÇÃO TEMPORAL DAS POSIÇÕES DOS VÓRTICES, O QUE NOS PERMITIU ANALISAR A MÉDIA TEMPORAL DAS VELOCIDADES E DA RESISTÊNCIA DIFERENCIAL EM FUNÇÃO DA FORÇA DE TRANSPORTE APLICADA. PARA IMPLEMENTAR OS CÁLCULOS DE DINÂMICA MOLECULAR, USAMOS O MÉTODO DE SIMULATED ANNEALING PARA ENCONTRAR OS VALORES DE CAMPO MAGNÉTICO E AS POSIÇÕES MAIS ESTÁVEIS PARA CADA DENSIDADE DE VÓRTICES CONSIDERADA NA SIMULAÇÃO. CONSTATAMOS QUE, ASSIM COMO EM FILMES INFINITOS, A REDE HEXAGONAL DE PINNINIGS APRESENTOU VALORES DE FORÇAS CRÍTICAS SUPERIORES AO DA DISTRIBUIÇÃO ALEATÓRIA DE PINNINGS. ENTRETANTO, PARA FITAS SUPERCONDUTORAS, A DIFERENÇA ENTRE AS DUAS REDES É MUITO MENOR DO QUE PARA SISTEMAS INFINITOS, DEVIDO À PERDA DE COMENSURABILIDADE DA REDE HEXAGONAL CAUSADA PELOS EFEITOS DE TAMANHO. EM CONTRAPARTIDA, PEQUENAS DEFORMAÇÕES GEOMÉTRICAS NA REDE HEXAGONAL DE PINNINGS PERMITIRAM UM MAIOR GRAU DE COMENSURABILIDADE, E CONSEQUENTEMENTE, UM AUMENTO DRÁSTICO NAS CORRENTES CRÍTICAS. OBSERVAMOS QUE ALÉM DOS EFEITOS DE TAMANHO, OS EFEITOS DE PINNINIG TAMBÉM ALTERAM A DENSIDADE DE VÓRTICES PRESENTE NA FITA SUPERCONDUTORA, INFLUENCIANDO DIRETAMENTE NOS EFEITOS DE COMENSURABILIDADE E NOS VALORES DE FORÇAS CRÍTICAS.

Palavras-Chave (EN):

Resumo Original (EN):

IN THIS WORK WE SIMULATE THE DYNAMICAL BEHAVIOR OF A MAGNETIC VORTEX SYSTEM IN A TYPE II SUPERCONDUCTING THIN STRIP SUBMITTED TO A PERPENDICULAR MAGNETIC FIELD. THE SYSTEMS WERE CONSTITUTED BY TWO-DIMENSIONAL STRIPS WITH AN INFINITE LENGTH. IN ORDER TO STUDY THE SIZE EFFECTS IN THIS SUPERCONDUCTING STRIPS, WE CONSIDERED SYSTEMS WITH RANDOM PINNING DISTRIBUTIONS AND WITH HEXAGONAL AND KAGOMÉ PINNING LATTICES FOR SEVERAL VALUES OF STRIP WIDTH. OUR SYSTEM IS DESCRIBED BY A SET OF LANGEVIN EQUATIONS WHICH WERE SOLVED NUMERICALLY. USING MOLECULAR DYNAMICS TECHNIQUES WE OBTAINED THE TEMPORAL EVOLUTION OF THE VORTEX POSITIONS WHICH ALLOW US TO ANALYZE THE TIME-AVERAGE OF THE VORTEX VELOCITY AND THE TIME-AVERAGE OF THE DIFFERENTIAL RESISTANCE AS A FUNCTION OF THE TRANSPORT FORCE. WE ALSO USED THE SIMULATED ANNEALING METHOD TO FIND THE MOST STABLE CONFIGURATION OF THE VORTEX SYSTEM AND THE COHERENT VALUES OF MAGNETIC FIELD FOR EACH VORTEX DENSITY CONSIDERED IN OUR SIMULATIONS. WE OBSERVED THE APPEARANCE OF HIGHER CRITICAL CURRENTS FOR THE HEXAGONAL PINNING LATTICE WHEN COMPARED WITH RANDOM PINNING DISTRIBUTIONS. THESE RESULTS WERE PREVIOUSLY OBSERVED FOR INFINITE THIN FILMS. HOWEVER, FOR SUPERCONDUCTING THIN STRIPS, THE DIFFERENCE OF THE CRITICAL CURRENT FOR SUCH PINNING DISTRIBUTION IS SEVERALLY SMALLER THAN THE OBSERVED FOR INFINITE SAMPLES. THIS COULD BE EXPLAINED BY THE LOST OF COMMENSURABILITY OF THE HEXAGONAL PINNING LATTICE, CAUSED BY SURFACE EFFECTS. SMALL GEOMETRIC DEFORMATIONS IN THE HEXAGONAL PINNING LATTICE ENABLED THE RECOVERY OF THE COMMENSURABILITY BETWEEN THE VORTEX SYSTEM AND THE PINNING LATTICE, WHICH INDUCED INCREASE DRAMATICALLY THE CRITICAL CURRENTS. WE ALSO OBSERVED THAT SURFACE AND PINNING EFFECTS CAN CHANGE THE VORTEX DENSITY INSIDE THE STRIP, THESE CHANGES ARE DIRECTLY RELATED TO THE COMMENSURABILITY EFFECTS AND, CONSEQUENTLY, WITH THE CRITICAL CURRENTS FOR EACH SYSTEM.

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