Crescimento e caracterização de monocristais de (Sr,Ca)Fe2As2 preparados pelo método do fluxo de in

Resumo

Os materiais supercondutores à base de FeAs são uma classe de supercondutores de alto interesse científico-tecnológico por apresentarem altas temperaturas críticas (Tc menor que 56 K) e uma intrigante inter-relação entre supercondutividade e magnetismo, com diagramas de fases bastante similares aos dos óxidos supercondutores de altas temperaturas críticas e aos dos férmios pesados supercondutores. Compreender os detalhes microscópicos dessa forte relação entre magnetismo e supercondutividade não-convencional nesses supercondutores, e sua relação com o mecanismo de pareamento, significará um grande avanço nessa área de conhecimento. Neste projeto estamos propondo a síntese e caracterização de monocristais de supercondutores à base de FeAs (mais precisamente da família AFe2As2 (A = Sr e Ca) ) utilizando um novo método de crescimento de monocristais dessa família, desenvolvido e otimizado pelo nosso grupo (GPOMS), usando fluxo de In ao invés do método tradicional com auto-fluxo de FeAs. Tal método se mostrou muito eficaz no crescimento de amostras de ótima qualidade do sistema BaFe2As2, as quais proporcionaram (como veremos) estudos importantes realizados em nosso grupo. Em uma primeira abordagem utilizaremos medidas de resistividade, magnetização, susceptibilidade magnética DC/AC, calor específico, difração de raios-x de pó, análise elementar (EDS, WDS) para caracterizar as propriedades físicas destas amostras e compará-las com os resultados existentes na literatura. Em uma segunda etapa, os monocristais de (Sr,Ca)Fe2As2 serão preparados com substituição química do Eu2+ (sonda) no sítio do (Sr,Ca) e (Mn2+ (sonda), Cu2+(sonda), Co2+, Ni2+) no sítio do Fe para induzir a fase supercondutora. Os íons sonda serão utilizados para estudos de Ressonância de Spin Eletrônico (ESR) para se estudar a evolução da dinâmica de spin dos elétrons 3d do Fe quando o sistema evolui de magneticamente ordenado para supercondutor. Os resultados poderão ajudar a se estabelecer uma generalização do entendimento da ocupação dos orbitais 3d do Fe nos compostos à base de Fe em função das distorções locais no sítio de Fe nas mais variadas famílias com estruturas similares, e explorar a relação da ocupação dos orbitais 3d com a supressão da fase SDW e o aparecimento da supercondutividade. (AU)