Esse trabalho explora de forma sistemática a intercalação de átomos de terras raras, bem como de metais de transição no material hospedeiro ZrTe₂. O hospedeiro ZrTe₂ é um material com topologia não trivial chamado hoje de semimetal de Dirac. Nesse sentido, a supercondutividade que emerge desse hospedeiro pode apresentar um comportamento não convencional. Os resultados aqui apresentados revelam que defeitos no sítio de Te no ZrTe₂ exibe supercondutividade nas proximidades de 3,2 K. Esse, portanto, é um resultado que revela pela primeira vez que este semimetal de Dirac pode exibir um comportamento supercondutor. As intercalações de níquel são capazes de induzir supercondutividade no material hospedeiro com temperatura crítica de onset de 4,5 K. É demonstrado, sem ambiguidade, a coexistência entre supercondutividade e instabilidade chamada de Charge Density Wave (CDW) no monocristal de composição geral Ni0.04ZrTe₂ sendo, portanto, um exemplo raro de dois fenômenos competitivos sobrevivendo no mesmo material. A intercalação de cobalto revela, além de um comportamento supercondutor nas proximidades de 3,5 K, um material com um comportamento reentrante em altos campos magnéticos aplicados. Embora não tenhamos uma explicação clara para este efeito, os resultados sugerem uma supercondutividade não convencional, catalisada por campo magnético, onde os pares de Cooper não apresentam coerência de fase na temperatura próxima de 15,0 K. Quando disprósio é intercalado no material hospedeiro (ZrTe₂), um comportamento supercondutor do tipo domo surge, indicando uma supercondutividade não convencional. Os pares de Cooper parecem ser mediados por algum tipo de flutuação magnética. Todos os resultados supercondutores são melhores explicados dentro de um cenário de material multibanda. Este comportamento multibanda parece estar relacionado como uma propriedade intrínseca do ZrTe₂. Estes resultados foram obtidos em monocristais de alta qualidade química e cristalográfica. Neste sentido, esta tese contribuiu para a criação de um novo método de crescimento que chamamos de ICVT do acrônimo em inglês Isothermal Chemical Vapor Transport. As interpretações nesta tese são sustentadas por medidas de: difração de raios X, medidas termoelétricas, calor específico, resistividade, magnetização, microanálise por Energy Dispersive Spectroscopy - EDS e Induced Coupled Plasma ICP.

This work systematically explores the intercalation of rare earth atoms as well as transition metals in the ZrTe₂ compounds. ZrTe₂ is a material with a non-trivial topology today called a Dirac semimetal. In this sense, the superconductivity that emerges from these compounds may show an unconventional behavior. The results presented here reveal that defects at the Te sites in ZrTe₂ induce superconductivity at about 3.2 K. Therefore, this is a result that reveals for the first time that this Dirac semimetal can exhibit superconducting behavior. Nickel intercalations are capable of inducing superconductivity in the host material with a critical temperature onset of 4.5 K. It is unambiguously demonstrated that a coexistence between superconductivity and Charge Density Wave (CDW) instability exists in the single crystal of general composition Ni0.04ZrTe₂ being, therefore, a rare example of the two competitive phenomena surviving in the same material. The cobalt intercalation reveals, in addition to a superconducting behavior near 3.5 K, a material with a reentrant behavior in high applied magnetic fields. Although we do not have a clear explanation for this effect, the results suggest an unconventional, magnetic fieldcatalyzed superconductivity, where Cooper pairs do not show phase coherence at a temperature close to 15.0 K. When dysprosium is intercalated in the material (ZrTe₂), a dome-like superconducting behavior appears, indicating an unconventional superconductivity. Cooper pairs appear to be mediated by some kind of magnetic fluctuation. All superconducting results are best explained within a multiband material scenario. This multiband behavior seems to be related as an intrinsic property of ZrTe₂. These results were obtained in single crystals of high chemical and crystallographic quality. In this sense, this thesis contributed to the creation of a new growth method that we call ICVT from the English acronym Isothermal Chemical Vapor Transport. The interpretations in this thesis are supported by measurements of: X-ray diffraction, thermoelectric measurements, specific heat, resistivity, magnetization, microanalysis by Energy Dispersive Spectroscopy - EDS and Induced Coupled Plasma - ICP.