Antonio Jefferson da Silva Machado.

Este plano de trabalho versa sobre a investigação de novos materiais promissores para supercondutividade que cristalizam no protótipo YbMo2Al4. Resultados preliminares apresentados neste plano, mostram de forma inequívoca que dois membros desta família com composições HfV2Ga4 e ScV2Ga4 são novos supercondutores com temperaturas criticas de 4,0 K e 3,0 K respectivamente. Estes materiais apresentam forte assinatura de comportamento multibanda revelado pelo diagrama de fases Hc2 vs T. Estes resultados sugerem que exista um imensa família de materiais que apresentam características não usuais do ponto de vista de supercondutividade ainda não exploradas na literatura. Além disto, estes resultados sugerem que possam existir novos compostos que apresentem coexistência entre magnetismo e supercondutividade. Outro material de muito interesse neste plano de trabalho é o composto FeGa3 que cristaliza no protótipo IrIn3. Este composto é um semicondutor de muito interesse na literatura. Neste sentido, será mostrado neste plano resultados preliminares que confirmam que uma pequena substituição de ferro por molibdênio gera um material supercondutor com temperatura crítica próxima de 9,5 K. Neste contexto, o plano apresentado é totalmente original e oferece uma enorme possibilidade de explorar novos materiais com propriedades pouco usuais.

Este plano de trabalho discute resultados preliminares que mostram novos supercondutores do sistema Zr-Cu-Te e Zr-Ni-Te (ainda não publicados) e que são promissores do ponto de vista de novos materiais. Nestes compostos, cobre e níquel são elementos intercalantes no composto matriz ou hospedeiro de estequiometria ZrTe2 que são hábeis para induzir supercondutividade com temperatura crítica relativamente alta. Com base nos resultados preliminares apresentados a seguir este plano de trabalho pretende explorar novos elementos intercalantes tais como Co, Fe, Pd e Pt para entender o papel destes intercalantes nas propriedades supercondutoras. Ao mesmo tempo, este plano apresenta uma idéia bastante factível de crescimento de cristais dos compostos apresentados aqui preliminarmente, que permitirão avaliar de maneira mais precisa as propriedades destes novos materiais e que poderão ajudar a compreender a relação entre supercondutividade e algumas instabilidades tais como transição CDW (Charge Density Wave) e SDW (Spin Density Wave).

Este plano de trabalho discute resultados preliminares que mostram novos supercondutores do sistema Zr-Cu-Te (ainda não publicados) e supercondutividade que surge num composto dopado de composição Zr1-xVxB2 que foram recentemente publicados no Physical Review B pelo nosso grupo de pesquisa. A riqueza de detalhes em Física da Matéria Condensada que estes sistemas apresentam, só poderão ser completamente avaliados com crescimento de cristais de alta qualidade. Neste contexto a visita sistemática do Professor Zachary Fisk para nosso grupo na EEL-USP, será imprescindível para o bom andamento das pesquisas nesta importante área de conhecimento. Estas visitas programadas como apresentados neste plano, contribuirão de maneira significativa em trabalhos de cooperação científica no crescimento de cristais e problemas relacionados à Física dos Materiais aqui apresentados. Além disto, os estudantes seriam extremamente beneficiados com a presença de um pesquisador do nível do Professor Zachary Fisk e neste sentido um dos objetivos deste projeto é a formação de recursos humanos de alta qualidade nesta importante área do conhecimento, que tem impacto tanto acadêmico quanto tecnológico.

Desenvolvimento de novos materiais com propriedades magnéticas e supercondutoras não usuais.

Este projeto tem como principal objetivo correlacionar uma determinada estrutura de defeitos, com o comportamento supercondutor observado em diboretos de metais de transição. Resultados preliminares mostram que soluções sólidas de diboretos apresentam supercondutividade, mesmo que os diboretos originais não sejam supercondutores. Neste caso, o exemplo mais interessante, é a observação de supercondutividade na solução sólida entre Zr e V no composto Zr1-xVxB2. Para este sistema os diboretos originais ZrB2 e VB2 não são supercondutores. Entretanto, os resultados mostram que Zr0,5V0,5B2 é um supercondutor com uma temperatura crítica de 9,0 K. Não menos surpreendente, é a observação de supercondutividade na solução sólida de Nb1-xNixB2, a qual exibe aumento da temperatura crítica supercondutora em função do aumento da substituição de Nb por Ni no composto matriz NbB2. Por este motivo, estudar monocristais destes e de outros sistemas é de fundamental importância para entender qual a relação entre a estrutura de defeitos gerada na solução sólida, com o comportamento supercondutor observado. Neste sentido, o forno solicitado para o crescimento de cristais, é de fundamental importância para o sucesso deste projeto.

Visita do professor Zachary Fisk da Universidade da Califórnia - Irvine, com o objetivo de apresentar o desenvolvimento de materiais supercondutores e discussão sobre cooperação científica entre EEL-USP e UC-Irvine.

Na chamada de projeto de equipamentos Multi-Usuário lançado pela Fapesp em 1997, nós adquirimos um equipamento para medidas de transporte elétrico, coordenado na época pela Dra. Cristina Bórmio Nunes. Este equipamento é o MagLab Modelo EXA-9T, que permite avaliar as propriedades de transporte elétrico com campo magnético aplicado compreendido no intervalo entre 0 e µoH = 9.0T. O número do projeto pelo qual este equipamento foi adquirido é 97/06357-3 na Fapesp. Este equipamento entrou em operação em Maio de 2000 e tem dado um avanço significativo nas pesquisas de materiais supercondutores, tanto do ponto vista aplicado quanto do ponto de vista fundamental. As medidas extraídas deste equipamento permitiram ao grupo de supercondutividade do departamento de engenharia de materiais da Faenquil, a compreensão e otimização de vários supercondutores, dando vazão a diversas teses de doutorado e dissertações de mestrado no nosso programa de pós-graduação. Este fato permitiu a consolidação do nosso grupo, seja em supercondutividade aplicada ou no desenvolvimento de novos materiais supercondutores. A figura 1 mostra uma fotografia deste equipamento, que opera em temperaturas criogênicas, permitindo medidas de transporte no intervalo de temperatura de 2.0K até 300K.

Projeto de cooperação internacional entre o Instituto Balseiro de Bariloche - Argentina e a Escola de Engenharia de Lorena - EEL-USP, visando aplicação de materiais supercondutores.

Neste trabalho será apresentada uma proposta que tem por objetivo a investigação de supercondutividade em carbetos que cristalizam numa estrutura hexagonal, pertencente ao grupo espacial P63/mmc, que são isomorfos com o composto Cr2AlC. Estes carbetos são lamelares e são semelhantes do ponto de vista cristalográfico e eletrônico a outros supercondutores, tais como MgB2, os chamados supercondutores de alta temperatura crítica, entre outros . Os resultados preliminares apresentados neste plano, referente aos compostos Ti2GeC e Nb2InC, demonstram que é possível induzir supercondutividade neste sistema. Pelo fato de existir uma imensa família de carbetos que cristalizam na estrutura acima, os resultados indicam a possibilidade de ocorrência de supercondutividade numa nova família de materiais.

Resultados preliminares obtidos em nosso laboratório sobre a dopagem de Ta no supercondutor de alta temperatura crítica de estequiometria YBa2Cu3O7-d (Y123), sugere que a temperatura de transformação peritética (fusão incongruente) da fase em questão, diminui significativamente com o nível de dopagem de Ta, sem afetar a temperatura crítica de transição supercondutora (aproximadamente 92K). Isto indica que a fase supercondutora pode ser texturizada em temperaturas menores que as texturizações convencionais encontradas na literatura. Por este motivo, neste plano de trabalho propomos um estudo sistemático da influência da dopagem de Ta relativo a estabilidade térmica da Y123 no intervalo de 0 £ x £ 0.07, obedecendo a estequiometria Y1-xTaxBa2Cu3Oy. Para tanto, as amostras dentro do intervalo de composição proposto serão submetidas a uma análise térmica diferencial, objetivando entender o comportamento da transformação peritética em função da quantidade de Ta, comparada com a fase Y123 pura. Estes resultados darão subsídios para a escolha e otimização do ciclo térmico mais adequado, para promover a texturização da fase supercondutora em questão.