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Title in Portuguese: Estados de vórtices em supercondutores mesoscópicos do tipo-II com espessura finita
Author: Moura, Victor Nocrato
Advisor(s): Chaves, Andrey
Keywords: Supercondutividade
Vórtices (Física)
Ginzburg-Landau, Equação de
Issue Date: 2014
Citation: MOURA, V. N. Estados de vórtices em supercondutores mesoscópicos do tipo-II com espessura finita. 2014. 54 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
Abstract in Portuguese: Na busca de melhores características supercondutoras, estudamos de maneira teórica amostras supercondutoras com dimensões próximas dos comprimentos de penetração de London e de coerência. Para tais dimensões, supercondutores do tipo-I e do tipo-II apresentam respostas diferentes ao campo magnético. Encontramos um parâmetro de Ginzburg-Landau efetivo para espessuras muito pequenas (tendendo a zero), que faz com que tais filmes supercondutores comportem-se como sistemas do tipo-II, apresentando estado misto, composto por regiões supercondutoras e normais (vórtices). Estudamos a energia em um estado misto, onde a entrada de vórtices diminui a energia do supercondutor. Neste trabalho, foram resolvidas numericamente as duas equações de Ginzburg-Landau, a primeira por relaxação, onde as funções são relaxada a partir de uma condição inicial até obtermos um convergência. Para segunda, foi utilizada a técnica de transformada de Fourier, de maneira a resolvê-la mais facilmente no espaço recíproco. Para resolver ambas as equações numericamente, utilizamos o método das variáveis de ligação com invariância de calibre, adaptado para o algoritmo de diferenças finitas. O estudo de dinâmicas de vórtices foi feito para supercondutores do tipo-II, de simetria quadrada, com diferentes espessuras e diferentes campos magnéticos.
Abstract: In search for better superconducting characteristics, we studied theoretically samples with dimensions close to the London penetration deph and coeherence lenght. For such dimensions, superconductors of types I and II showed different responses to magnetic field. We found a effective Ginzburg-Landau parameter, so that for very small thickness (tending to zero), superconductors behave as type-II superconductors, with mixed state. We studied the energy in a mixed state, where the vortex entry reduce the energy of the superconductor. In this work, the two Ginzburg-Landau equations were solved numerically, the first by a relaxation method, where the order parameter function is relaxed from an initial condition until convergece is achieved. For the second, we used the Fourier transform technique, to help us to solve it more easily in reciprocal space. To solve them numerically, we use the linkvariables method with gauge invariance, adapted for finite difference algorithm. The study of the vortices dynamics have been made here for type-II superconductors with different thicknesses, square symetry and different magnetic fields.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/31774
metadata.dc.type: TCC
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