Processos de magnetização em supercondutores do tipo II : um estudo em monocristal de ErBaCuO com defeitos colunares

Apresenta-se neste trabalho um estudo do comportamento da magnetização e da rede de vórtices, quando um monocristal supercondutor de ErBa2Cu3O7-d com defeitos colunares sofre rotação em um campo magnético fixo. Descreve-se os procedimentos usados no desenvolvimento de cadinhos de BaZrO3, e no crescimento de monocristais de YBa2Cu3O7-d e ErBa2Cu3O7-d neste cadinho e em cadinhos comerciais de Zircônia. Os desenvolvimentos são acompanhados de análises de difração de Raios-X, Microscopia Óptica, e Microscopia de Varredura Eletrônica. Os monocristais crescidos são caracterizados por medidas de magnetização dc e susceptibilidade ac. Os maiores e melhores cristais obtidos apresentaram tamanhos da ordem de 1x2mm2, transição supercondutora em tomo de 90K e largura de transição menor do que 1K. Levanta-se a curva de HCl(T) para os referidos materiais, para efeito de comparação. Introduziu-se Defeitos Colunares em um monocristal de ErBa2Cu3O7-d através da irradiação por íons de 26+Au com energia de 309MeV, e a dependência angular da magnetização irreversível deste cristal foi medida através de ciclos de histerese magnética em diversos ângulos. Desenvolveu-se um procedimento alternativo para estudo da dependência angular da resposta magnética, baseado em rotação da amostra sob campo magnético fixo, que apresenta diversas melhorias em relação ao método tradicional de ciclos de histerese. O procedimento foi modelado por equações que foram verificadas experimentalmente, e o novo método foi discutido em termos das vantagens, limitações e condições de equivalência ao de ciclos de histerese. Aplicou-se este método alternativo no estudo da magnetização irreversível e do efeito lock-in de vórtices no monocristal de ErBa2Cu3O7-d com defeitos colunares. Verificou-se experimentalmente a previsão teórica da dependência com 1/H do ângulo de lock-in, que traz implícito um comportamento do tipo Bose-glass da rede de vórtices, com interação de longo alcance entre estes e os defeitos colunaresWe present in this work a study of the magnetization and vortex lattice behavior, when a superconducting ErBa2CU3O7-d single crystal with columnar defects is rotated under a fixed magnetic field. We describe the procedures used in the development of BaZrO3 crucibles, and in the growth of YBa2CU3O7-d and ErBa2CU3O7-d single crystals using this crucible and also commercial Zirconia ones. The developments were followed by X-Ray diffraction, SEM and Optical Microscopy analyses. Single crystals were characterized by dc magnetization and ac susceptibility measurements. The largest and best crystals obtained presented sizes of order 1x2mm2, superconducting transition around 90K and transition width less than 1K. The HC1(T) curve for the referred materials was obtained, for comparative purposes. We have introduced Columnar Defects in an ErBa2CU3O7-d ê single crystal, through irradiation by 26+Au ions with energy 309MeV, and the angular dependence of the irreversible magnetization of this crystal was measured by magnetic hysteresis loops at several angles. We have developed an alternate procedure for the study of the angular dependence of the magnetic response, based on sample rotation under a fixed magnetic field, which presents several improvements with respect to the traditional hysteresis loop method The procedure was modeled through equations which were experimentally verified, and the new method was discussed in terms of advantages, limitations and conditions under which it is equivalent to the hysteresis loops. The new method was applied to the study of irreversible magnetization and vortex lock-in effect on the ErBa2CU3O7-d single crystal with columnar defects. We have experimentally verified the theoretical prediction of a 1/H dependence of the lock-in angle, which implies a Bose-glass type behavior of the vortex lattice, with long range interaction between these and the columnar defect