Flutuações termodinâmicas em supercondutores : confronto entre o modelo X-Y 3D e a descrição baseada nos níveis de Landau
Sebastian Ujevic Tonino
DISSERTAÇÃO
Português
(Broch.)
T/UNICAMP Uj3f
Campinas, SP : [s.n.], 2000.
103 p. : il.
Orientador: Edison Zacarias da Silva
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin"
Resumo: Nesta tese estudamos, usando a teoria fenomenológica de Ginzburg - Landau, os efeitos das flutuações termodinâmicas na transição de fase entre os estados normal e supercondutor. Se viu como as flutuações contribuem para a magnitude de quantidades termodinâmicas como a magnetização e calor...
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Resumo: Nesta tese estudamos, usando a teoria fenomenológica de Ginzburg - Landau, os efeitos das flutuações termodinâmicas na transição de fase entre os estados normal e supercondutor. Se viu como as flutuações contribuem para a magnitude de quantidades termodinâmicas como a magnetização e calor especifico. Primeiramente estas quantidades foram estudadas usando a aproximação Gaussiana e vimos como estas possuem um comportamento divergente na transição. Mediante uma aproximação melhor que a Gaussiana, a aproximação de Hartree, que considera o termo não linear na equação de Ginzburg ¿ Landau, vimos que essa divergência é eliminada. Estes resultados foram aplicados para simular um supercondutor de alta temperatura, introduzindo a anisotropia de massa. Se estudou também nesta aproximação, a dependência angular da magnetização e calor específico com o campo magnético aplicado. Observamos que nesta aproximação, usando a descrição dos níveis de Landau mais baixos, as quantidades estudadas apresentam um comportamento universal de escala. Estes resultados são válidos no intervalo de campos magnéticos altos. Se desenvolveu também nesta tese as hipóteses que levam a uma formulação para as flutuações termodinâmicas dos supercondutores baseada no modelo X-Y. Estes resultados são válidos no intervalo de campos magnéticos baixos. Estas duas descrições foram confrontadas em seus respetivos intervalos de validade. Para campos magnéticos baixos as flutuações termodinâmicas foram melhor descritas usando o modelo X-Y. Para campos magnéticos altos as duas descrições são satisfatórias, sendo melhor a descrição baseada nos níveis de Landau mas baixos (LLL)
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Abstract: In this work we studied, using the phenomenological theory of Ginzburg ¿ Landau, the effects of thermodynamic fluctuations in phase transition between the normal and superconducting states. We saw how these fluctuations contribute to the magnitude of thermodynamic quantities like...
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Abstract: In this work we studied, using the phenomenological theory of Ginzburg ¿ Landau, the effects of thermodynamic fluctuations in phase transition between the normal and superconducting states. We saw how these fluctuations contribute to the magnitude of thermodynamic quantities like magnetization and specific heat. These quantities were first studied using the Gaussian approximation, and demonstrated that they have a divergent behavior in the transition. Through a better approximation, the Hartree approximation, we saw how this divergent behavior is eliminated. These results were applied to simulate a high Tcsuperconductor, introducing the mass anisotropy. We studied in this approximation the angular dependence with the applied magnetic field, of the magnetization and specific heat. We observed that in this approximation, using the description of the lowest Landau levels, the physical quantities present universal scaling behavior. These results are valid in the range of high applied magnetic fields. We developed in this work the hipotesis that leads to a formulation for the fluctuations in superconductors based in the X-Y model. These results are valid in the range of low applied magnetic fields. These two descriptions were confronted in their respective ranges of validity. For low magnetic fields the thermodynamic fluctuations were better described using the X-Y model. For high magnetic fields the two descriptions are satisfactory, being the description based in the lowest Landau levels (LLL) more accurate
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Flutuações termodinâmicas em supercondutores : confronto entre o modelo X-Y 3D e a descrição baseada nos níveis de Landau
Sebastian Ujevic Tonino
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