MÉtodo Alternativo Para Tratamento TÉrmico De Uma Amostra Supercondutora Do Sistema Ybacuo De Alta Temperatura CrÍtica

Lucas Amadeu Müller, Felipe Ramos Lima, Fábio Saraiva Da Rocha

Resumo


Introdução: O material cerâmico do sistema YBaCuO, de estrutura cristalina ortorrômbica, é o sistema físico supercondutor de alta temperatura crítica, 92 K, mais trabalhado em pesquisas científicas da área e também serve como base para confecção de amostras úteis para atividades de ensino de supercondutividade experimental.Uma das etapas mais críticas do processo de fabricação destes materiais é o tratamento térmico a que deve ser submetido o supercondutor. Nesta etapa, a fixação de oxigênio pelo material torna-se crítica para o estabelecimento de um plano atômico supercondutor de CuO diretamente responsável pela formação e manutenção dos pares de elétrons. É desejável que o forno utilizado para o tratamento térmico de uma amostra do material policristalino do sistema YBaCuO deva ter características bem definidas para controle programável de variação de temperatura em função do tempo. Material e Métodos: Apresenta-se neste trabalho uma sistemática de utilização de um forno Mufla que possui grandes limitações de programação de variação de temperatura em função do tempo para tratamento térmico de uma amostra granular do sistema YBaCuO. Frente a estas limitações, desenvolveu-se um planejamento de controle manual do forno em busca de uma taxa líquida de variação de temperatura (aquecimento/resfriamento) que mais se aproximasse daquela apontada pela literatura como sendo ideal para o estabelecimento da fase supercondutora no material. Resultados e Discussão: O planejamento de controle manual do forno que apresentamos em detalhe neste trabalho foi adequado para alcançarmos o nível crítico de oxigenação que proporciona o estabelecimento da supercondutividade na amostra. Após o tratamento térmico, as amostras do sistema YBaCuO foram resfriadas na temperatura de nitrogênio líquido (77 K) e submetidas a interação com um campo magnético gerado por um magneto permanente. O efeito Meissner diamagnético característico de um supercondutor foi observado através da levitação do magneto, fato este que aponta para o êxito do tratamento térmico alternativo proposto. Conclusões: Com este estudo verifica-se que embora o tratamento térmico seja uma etapa delicada do processo de obtenção de um supercondutor, mesmo com a utilização de um forno mufla limitado em recursos de programação pode-se alcançar resultados satisfatórios na preparação de uma amostra granular supercondutora do sistema YBaCuO. É necessário que se estabeleça um contínuo de rampas e patamares cuidadosamente planejado no sentido de simular a história térmica ideal a que deve ser submetido o material em sua fabricação. Orgão de Fomento: PBDA

Palavras-chave


Supercondutividade, Sistema Ybacuo, Efeito Meissner, Tratamento Térmico

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