Novel quantum phenomena and excitation modes in type-I superconductors and magnetic vortices
[spa] El objetivo de esta tesis ha sido estudiar fenómenos cuánticos y modos de excitación en superconductores tipo-I y vórtices magnéticos. La irreversibilidad magnética en muestras de plomo con forma de disco en el estado intermedio ha sido explorada mediante medidas de ciclos de histéresis a dife...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2014 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de la UB |
| OAI Identifier: | oai:diposit.ub.edu:2445/61728 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2445/61728 http://hdl.handle.net/10803/285263 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Electrònica de l'estat sòlid Semiconductors Vòrtexs Efecte túnel Solid state electronics Vortex-motion Tunneling (Physics) |
| Sumario: | [spa] El objetivo de esta tesis ha sido estudiar fenómenos cuánticos y modos de excitación en superconductores tipo-I y vórtices magnéticos. La irreversibilidad magnética en muestras de plomo con forma de disco en el estado intermedio ha sido explorada mediante medidas de ciclos de histéresis a diferentes temperaturas, medidas de las curvas de magnetización zero-field-cooled y field-cooled a diferentes campos y relajaciones magnéticas a lo largo de la rama descendiente de los ciclos de histéresis. Se han observado relajaciones magnéticas independientes de la temperatura en estas muestras, las cuales se atribuyen al efecto túnel de las interficies normal-superconductor a través de barreras de anclaje. Un modelo de efecto túnel basado en la teoría de Caldeira-Leggett para sistemas disipativos se ha construido para explicar estas observaciones experimentales, donde la interfície se trata como una variedad 2D elástica que se ancla a defectos planares. La barrera de anclaje se puede controlar mediante la inyección de supercorriente en el sistema. El núcleo del estado vórtice muestra una naturaleza elástica a lo largo de la dirección axial de los discos magnéticos que lo presentan como estado fundamental. Se ha estudiado bajo qué condiciones el modo girótropo es compatible con una dispersión espacial semejante a las ondas de espín de longitud de onda finita presentes en un ferromagneto. El espectro de excitaciones axiales presenta dos ramas bien definidas, una asociada al modo girótropo y la otra originada por la existencia de una masa efectiva asociada al núcleo. También se ha explorado la irreversibilidad magnética del estado vórtice mediante un protocolo análogo al de los superconductores tipo-I. De nuevo se ha observado un comportamiento no térmico a bajas temperaturas en las relajaciones magnéticas, el cual es atribuido al efecto túnel de un segmento del núcleo vorticial a través de las barreras de anclaje. Un modelo de efecto túnel basado en la teoría de Caldeira-Leggett para sistemas disipativos se ha construido para explicar estas observaciones experimentales, donde el núcleo vorticial se trata como una variedad 1D elástica anclada a un defecto lineal. Por último, se ha estudiado cuál sería el efecto del estado vórtice sobre la supercorriente de una unión Josephson si como capa no superconductora se escogiera un disco magnético con este estado fundamental. Se ha concluido que la variación de la corriente Josephson con desplazamientos pequeños del núcleo vorticial es detectable experimentalmente. |
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