Multilareyed Gaussian-Ginzburg-Landau theory for thermal fluctuations in high temperature superconductors under weak magnetic fiels

Resumo

Se presenta un análisis teórico de los efectos de las fluctuaciones térmicas alrededor de la transición de fase superconductora en los materiales superconductores de alta temperatura, cuya originalidad principal es la consideración de los efectos de multilaminaridad de estos superconductores, así como la obtención de expresiones finales explícitas para los principales observables para lo que hoy existe información experimental. Para ello se introduce en la modelización fenomenológica para efectos de fluctuaciones térmicas Gaussianas. Los observables considerados son las conductividades eléctrica en la dirección intra-laminar, tanto par campos magnética nulos o débiles (magnetoconductividad), la susceptibilidad magnética bajo campos magnéticos débiles, y la capacidad calorífica a campos nulos. También se calcula dentro de ese modelo el criterio de Levanyuk-Ginzburg que informa de la máxima cercanía a la temperatura crítica para la que la aproximación Gaussiana es válida. Se compara estos resultados teóricos con la información experimental existente en el compuesto YBA2Cu307-8, determinándose que le escenario teórico propuesto explica los datos experimentales en una región que abarca distancias a la temperatura crítica de 2 a 10 k, tanto en la fase normal como en la superconductora. Este límite máximo de cercanía a la transición concuerda con la predicción resultando de las expresiones obtenidas para el criterio de Levanyuk-Ginzburg. En el escenario teórico que se propone, los así llamados efectos indirectos de las fluctuaciones son despreciables, lo que sugiere un acoplamiento superconductor en simetría no esférica. Asímismo, este escenario implica que el fenómeno superconductor en estos materiales sucede en cada uno de sus planos de de CuO2, y no en formaciones biplanares como usualmente se considera a modo de simplificación pero sin justificación suficiente.