Contribución a la caracterización de la transición superconductora de los pnicturos de hierro y de los cupratos de alta Tc a través de las fluctuaciones térmicas y de la longitud de penetración magnética

Abstract

Este trabajo de tesis está centrado por una parte en el estudio de las fluctuaciones superconductoras en torno a la temperatura de transición en los pnicturos de hierro recientemente descubiertos, así como en los cupratos de alta temperatura crítica. Además, se han determinado sus longitudes características: la de coherencia y la de penetración magnética. Para ello, se han medido la conductividad y la magnetoconductividad eléctrica en presencia de campos magnéticos de hasta 9 T, además de la magnetización en el régimen de muy bajos campos magnéticos (0.5 mT). Para la realización de estos experimentos se han empleado monocristales de alta calidad del compuesto BaFe2-xNixAs2 con diferentes concentraciones de dopantes. Entre los objetivos concretos alcanzados se encuentran la constatación de la validez de la teoría de Gaussian-Ginzburg-Landau (GGL), la determinación de la temperatura de inicio para el efecto de fluctuaciones, y la existencia de un gap de energía no convencional en esos materiales. Otro aspecto relevante de este trabajo se inscribe en el debate actual existente sobre las descripciones fenomenológicas de la transición superconductora en los cupratos de alta Tc. Se ha demostrado que en el compuesto prototipo YBa2Cu3O7-¿ (Y-123) óptimamente dopado, las fluctuaciones de la conductividad y magnetoconductividad eléctrica por encima de Tc, así como el llamado diamagnetismo precursor, en el régimen de bajos y moderados campos magnéticos, pueden explicarse simultánea y consistentemente en el marco de la teoría fenomenológica GGL. Finalmente, se ha estudiado el efecto de las fluctuaciones térmicas en la magnetización de superconductores de alta Tc altamente anisotrópicos, encontrando resultados interesantes y novedosos. Concretamente, se han medido simultáneamente en un cristal de gran calidad y altamente anisotrópico, como es el Tl2Ba2Ca2Cu3O10, las componentes transversal y longitudinal del vector magnetización en la región reversible del diagrama de fases H-T en función de la temperatura y de la orientación del campo magnético aplicado.