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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.43.1999.tde-28022014-143146
Document
Author
Full name
Paulo Atsushi Suzuki
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1999
Supervisor
Committee
Jardim, Renato de Figueiredo (President)
Fantini, Marcia Carvalho de Abreu
Missell, Frank Patrick
Santos, Carlos de Oliveira Paiva
Torikachvili, Milton Starosta
Title in Portuguese
Síntese e caracterização de compostos supercondutores Ln2-xMxCuO4-y (Ln = Pr, Nd, Sm, Eu; M= Ce, Th; 0 x 0,20) preparados pa partir de percursores sol-gel
Keywords in Portuguese
Método de Rietveld
Supercondutividade
Abstract in Portuguese
Os compostos 'LN IND.2''CU''O IND. 4-Y' ('LN'= 'PR', 'ND', 'SM', 'EU') apresentam supercondutividade quando o lantanídeo ('LN') é parcialmente substituído por 'CE' ou 'TH' e em seguida são submetidos a um tratamento térmico de redução para a remoção de uma pequena quantidade de oxigênio da estrutura. Desta forma, compostos policristalinos 'LN IND. 2-x''M IND.X''CU''O IND.4-Y' ('LN'= 'PR', 'ND', 'SM', 'EU'; 'M' = 'CE', 'TH'; 0 '< OU =' X '< OU =' 0,20) foram preparados a partir de precursores sol-gel. A vantagem desta técnica de preparação é que os tratamentos térmicos são feitos em temperaturas abaixo da tempertura eutética, evitando a presença de uma fase líquida durante a sinterização dos materiais em estudo. A investigação da cinética de formação destes compostos foi feita através de medidas de difração de raios X e análise térmica diferencial e mostrou que os materiais preparados por processo sol-gel apresentam uma distribuição homogênea dos cátions. As propriedades supercondutoras foram investigadas através de medidas de magnetização e resistência elétrica em diversas amostras e uma ênfase foi dada às séries de 'EU IND. 2-X''CE IND. X''CU''O IND. 4-Y' (0 '< OU =' X '< OU =' 0,18) e o desaparecimento da supercondutividade em '('SM IND. 1-X''EU IND. X') IND. 1,85''CE IND. 0,15''CU''O IND. 4-Y' (0 '< OU =' X '< OU =' 1). Os resultados foram interpretados a partir da adoção de um modelo de supercondutividade granular. As propriedades estruturais foram analisadas em mais de 50 amostras desta família de óxidos através de medidas de difração de raios X. O refinamento de estrutura pelo método de Rietveld permitiu concluir que a introdução de portadores em 'LN IND. 2-x''M IND.X''CU''O IND.4-Y' ('LN'= 'PR', 'ND', 'SM', 'EU'; 'M' = 'CE', 'TH'; 0 '< OU =' X '< OU =' 0,20) ocorre através da substituição parcial do lantanídeo por 'CE' ou 'TH' e influencia diretamente as distâncias das ligações entre 'CU' e 'O'nos planos de 'CU''O IND. 2', responsáveis diretos pelas propriedades supercondutoras nesta família de óxidos supercondutores.
Title in English
Synthesis Characterization Ln2-xMxCuO4-y (Ln = Pr, Nd, Sm, Eu; M = Ce, Th; 0 x 0.20) Superconducting Compounds Sol-gel Precursors
Keywords in English
Rietveld method
Superconductivity
Abstract in English
Polycrystalline samples of 'LN IND.2''CU''O IND. 4-Y' ('LN'= 'PR', 'ND', 'SM', 'EU') exhibit superconductivity when subject to two different steps: i) substitution of 'CE' or 'TH' for the Ln element in the Ln2Cu04-y T' phase parent compound; and ii) reduction of the resultant material. Polycrystalline samples of 'LN IND. 2-x''M IND.X''CU''O IND.4-Y' ('LN'= 'PR', 'ND', 'SM', 'EU'; 'M' = 'CE', 'TH'; 0 '< OR =' X '< OR =' 0,20) were prepared through a sol-gel precursor. This chemical route was employed for producing homogeneous, pure, and microstructurally controlled ceramics at sufficiently low sintering temperatures, below the eutectic temperature. The kinetics of the phase formation was studied by x ray powder diffraction and thermal analysis. These results showed that all samples are homogeneous under the cationic point of view. Measurements of electrical resistance and magnetic susceptibility were performed mostly on polycrystalline samples belonging to the frontier where superconducting properties are suppressed in this family as 'EU IND. 2-X''CE IND.X''CU''O IND. 4-Y' (0 '< OR =' X '< OR =' 0,18) and '('SM IND. 1-X''EU IND. X') IND. 1,85''CE IND. 0,15''CU''O IND. 4-Y' (0 '< OR =' X '< OR =' 1). The results were discussed within a superconducting granular scenario. Over 50 compounds of this family of oxides were characterized by x ray powder diffraction and all diffractograms were refined through Rietveld analysis. The results revealed that carriers are injected into 'CU''O IND. 2' planes through a partial substitution of 'CE' or 'TH' for the 'LN' in 'LN IND. 2-x''M IND.X''CU''O IND.4-Y' ('LN'= 'PR', 'ND', 'SM', 'EU'; 'M' = 'CE', 'TH'; 0 '< OR =' X '< OR =' 0,20). The dopings are accompanied by an expansion of the 'CU'-'O' bond length within the 'CU''O IND. 2' planes, an essential feature for the appearance of superconductivity in these series.
 
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Publishing Date
2014-02-28
 
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